JP3299083B2 - Method for producing carbon-based conductive paste - Google Patents

Method for producing carbon-based conductive paste

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JP3299083B2
JP3299083B2 JP20289195A JP20289195A JP3299083B2 JP 3299083 B2 JP3299083 B2 JP 3299083B2 JP 20289195 A JP20289195 A JP 20289195A JP 20289195 A JP20289195 A JP 20289195A JP 3299083 B2 JP3299083 B2 JP 3299083B2
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conductive paste
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、プリント回路基
板にカーボン被膜からなる導電回路を形成するための熱
硬化型カーボン系導電ペーストの製造方法に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a thermosetting carbon-based conductive paste for forming a conductive circuit comprising a carbon film on a printed circuit board.

【0002】[0002]

【従来の技術】導電ペーストをプリント配線基板や電子
機器の匡体形成部材内面に塗布して、熱あるいは電子線
により硬化させて被膜とし、導電回路、電磁波シール
ド、静電シールドなどの機能を有する導電被膜を形成す
る技術が知られている。このような導電ペーストには、
導電粒子として銀や銅などの金属系粉末を用いたものお
よび黒鉛やカーボンブラックなどの炭素質粉末を用いた
ものがあり、金属系粉末を用いた導電ペーストによる導
電被膜は、一般的に電気伝導性に優れ、シート抵抗値は
0.1〜1Ω/□程度であるが、銀粉末の場合には使用
環境によりマイグレーションが発生するおそれがあり、
銅粉末の場合には酸化による抵抗値の上昇変化が懸念さ
れる。
2. Description of the Related Art A conductive paste is applied to the inner surface of a housing forming member of a printed wiring board or an electronic device, and is cured by heat or an electron beam to form a film. A technique for forming a conductive film is known. In such conductive paste,
Some of the conductive particles use metal powder such as silver or copper, and some use carbonaceous powder such as graphite or carbon black. Sheet resistance is about 0.1 to 1 Ω / □, but in the case of silver powder, migration may occur depending on the usage environment.
In the case of copper powder, there is a concern that the resistance value may change due to oxidation.

【0003】一方、炭素質粉末を導電粒子としたカーボ
ン系導電ペーストは、黒鉛やカーボンブラックなどの炭
素質粉末をそれぞれ単体で使用し、あるいはそれらを併
用して、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂
などの硬化型樹脂からなるバインダーおよび分散剤と共
に、セロソルブやカルビトール系の有機溶剤中に混練、
分散させたものである。分散剤としては、エチルセルロ
ース、ニトロセルロース、ヒドロキシセルロース、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルアセテートなどの熱可塑
性の天然あるいは合成高分子材料が用いられるほか、シ
ラン系、チタネート系、アルミン系のカップリング剤
や、ノニオン系界面活性剤を添加して分散性を改善する
手法が知られている。このカーボン系導電ペーストを、
紙フェノールやガラスエポキシなどのプリント配線基板
にスクリーン印刷法で印刷し、硬化処理を施したカーボ
ン被膜は、プリント回路基板のキー接点やスライドスイ
ッチなどに使用されている。これらの用途は、含有する
黒鉛の摺動特性を利用したものである。
On the other hand, a carbon-based conductive paste containing carbonaceous powder as conductive particles uses a carbonaceous powder such as graphite or carbon black alone or in combination with a phenolic resin, an epoxy resin, or an alkyd resin. Along with a binder and dispersant made of a curable resin such as, kneaded in a cellosolve or carbitol-based organic solvent,
It is dispersed. As the dispersant, thermoplastic natural or synthetic polymer materials such as ethyl cellulose, nitrocellulose, hydroxycellulose, polyvinyl butyral, and polyvinyl acetate are used, and silane-based, titanate-based, alumina-based coupling agents, and nonionic-based dispersants are used. A technique for improving dispersibility by adding a surfactant is known. This carbon-based conductive paste is
A carbon coating printed on a printed wiring board made of paper phenol or glass epoxy by a screen printing method and subjected to a curing treatment is used for a key contact or a slide switch of a printed circuit board. These applications utilize the sliding characteristics of the graphite contained.

【0004】プリント配線基板上にスクリーン印刷法に
よって形成したカーボン被膜の厚さ(膜厚)は平均約2
0μmであり、被膜の電気伝導度を表すシート抵抗値は
20〜50Ω/□、すなわち比抵抗値が0.04〜0.1
Ω・cm程度であり、前述の金属系粉末による被膜に比
べて電気伝導度は劣るが、カーボン系導電粒子の特性か
ら、導電粒子を銀にした場合に発生するマイグレーショ
ンや、銅にした場合に発生する酸化による抵抗値の上昇
変化などの懸念が無く、安定した導電特性を示す。この
ため、カーボン系導電ペーストによる導電被膜の抵抗値
を低くする方法は以前から検討されており、例えば特開
昭60−30102号公報には導電粒子として膨張黒鉛
を使用する方法が開示されている。また、特開昭54−
36343号公報には高導電性のカーボンブラックを用
いる方法が開示されている。
The average thickness (film thickness) of a carbon film formed on a printed wiring board by a screen printing method is about 2
The sheet resistance value representing the electric conductivity of the film is 20 to 50 Ω / □, that is, the specific resistance value is 0.04 to 0.1.
It is about Ωcm, electrical conductivity is inferior to the above-mentioned metal-based powder coating, but due to the properties of carbon-based conductive particles, migration that occurs when silver is used as conductive particles, and when copper is used. There is no concern about a change in the resistance value due to the generated oxidation, and the conductive property is stable. For this reason, methods for lowering the resistance value of a conductive film made of a carbon-based conductive paste have been studied for a long time. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-30102 discloses a method using expanded graphite as conductive particles. . Also, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 36343 discloses a method using carbon black having high conductivity.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、膨張黒
鉛は嵩密度が0.03〜0.2g/cm3と極めて低く、材料
配合や運搬など粉体の取扱いが困難である。また、塗料
(ペースト)化してスクリーン印刷に適したペースト粘
度にするためには極めて多くの溶媒が必要である。ここ
で溶媒としてはセロソルブまたはカルビトール系の有機
溶剤が主として用いられている。このように溶媒を多量
に用いたペーストでプリント配線基板にスクリーン印刷
を行なった場合、塗膜は表面が粗く、熱硬化させたカー
ボン被膜は粉落ちを生じる。粉落ちとは被膜表面から粒
子の一部が剥がれ落ちることであり、絶縁部の間で不要
な導通を生ずるおそれがある。さらに、スクリーン印刷
後の印刷パターンでは、所望のパターンの端部で滲みが
発生し、回路形成のための実用的なカーボン被膜を形成
することが困難である。加えて、膨張黒鉛の製造過程に
おいて強酸を用いるために、残留した酸がプリント配線
基板上の銅箔を侵すおそれがあり、これを防止するため
に、膨張黒鉛単体を塗料化する前に高温で熱処理を施す
必要がある。
However, expanded graphite has an extremely low bulk density of 0.03 to 0.2 g / cm 3, and it is difficult to handle powder such as material mixing and transportation. In addition, an extremely large amount of solvent is required to make a paint (paste) into a paste viscosity suitable for screen printing. Here, as a solvent, a cellosolve or carbitol-based organic solvent is mainly used. When screen printing is performed on a printed wiring board with a paste using a large amount of a solvent as described above, the coating film has a rough surface, and the heat-cured carbon coating causes powder dropout. The powder drop is a phenomenon in which a part of particles are peeled off from the surface of the coating film, and there is a possibility that unnecessary conduction may occur between insulating portions. Further, in a printed pattern after screen printing, bleeding occurs at an end of a desired pattern, and it is difficult to form a practical carbon film for forming a circuit. In addition, since a strong acid is used in the production process of the expanded graphite, the remaining acid may attack the copper foil on the printed wiring board, and in order to prevent this, at a high temperature before forming the expanded graphite alone into a paint. Heat treatment needs to be performed.

【0006】一方、比表面積が大きいカーボンブラック
は、高導電性を示すことが知られているが、そのような
カーボンブラックは、一般的にバインダーである硬化型
樹脂との結着力が低く、硬化させると被膜にクラックを
生ずる。その結果、導電被膜の電気抵抗値は高くなる。
さらに、スクリーン印刷に適したペースト粘度に調整す
るためには過剰の溶媒を必要とするため、ペースト中の
実際の有効固形分含量が低く、得られる被膜の膜厚が小
さくなって配線部の電気抵抗値が高くなる。この対策と
して、バインダーとしての熱硬化型樹脂に対する導電粒
子の割合を増加することが考えられるが、その結果とし
て、抵抗値の低下は若干認められるが、相対的にバイン
ダーの量が不足するために、プリント配線基板に対する
被膜の密着力の低下や、実装工程を考慮したハンダ処理
時の熱膨張変化による被膜のクラックの発生などの問題
が生じる。
On the other hand, carbon black having a large specific surface area is known to exhibit high conductivity. However, such carbon black generally has a low binding force with a curable resin as a binder, and is hardened. This causes cracks in the coating. As a result, the electric resistance value of the conductive film increases.
Further, since an excess solvent is required to adjust the paste viscosity to be suitable for screen printing, the actual effective solid content in the paste is low, and the film thickness of the obtained film is small, so that the electric power of the wiring portion is reduced. The resistance value increases. As a countermeasure, it is conceivable to increase the ratio of the conductive particles to the thermosetting resin as a binder, but as a result, although the resistance value is slightly decreased, the amount of the binder is relatively insufficient. In addition, problems such as a decrease in the adhesion of the coating film to the printed wiring board and the generation of cracks in the coating film due to a change in thermal expansion during soldering in consideration of the mounting process occur.

【0007】この発明は、上述のように炭素質粉末の安
定性を生かして、電気伝導性を向上させたカーボン被膜
を得ることができるカーボン系導電ペーストの製造方法
を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a method for producing a carbon-based conductive paste capable of obtaining a carbon film having improved electric conductivity by utilizing the stability of the carbonaceous powder as described above. .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記のような問題点に鑑
み、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、この発明を
完成したものである。すなわち、この発明は、有機溶剤
に溶解したレゾール型フェノール樹脂中に、カーボンブ
ラックと平均粒子径が10〜20μmの天然リン片状黒
鉛とからなる炭素質粉末を、ポリビニルブチラールおよ
びチタネート系カップリング剤と共に混練、分散させる
カーボン系導電ペーストの製造方法において、ジブチル
フタレート(以下「DBP」という)吸油量が100g
あたり115〜170ccであるカーボンブラックを使
用し、さらに前記チタネート系カップリング剤を前記カ
ーボンブラック100重量部に対して8〜12重量部添
加することを特徴とするカーボン系導電ペーストの製造
方法を提供することにある。さらに、上記製造方法にお
いて、(a)前記レゾール型フェノール樹脂の重量平均
分子量は1100〜1530であり、(b)前記炭素質
粉末の天然リン片状黒鉛とカーボンブラックの配合量は
重量比で50:50〜70:30であり、(c)前記炭
素質粉末と前記レゾール型フェノール樹脂の有効固形分
の配合量は重量比で50:50〜60:40であり、
(d)前記ポリビニルブチラールを前記炭素質粉末10
0重量部に対して2〜6重量部添加することを特徴とす
るカーボン系導電ペーストの製造方法を提供するもので
ある。
Means for Solving the Problems In view of the above problems, the present inventors have made intensive studies and, as a result, have completed the present invention. That is, the present invention relates to a resol type phenol resin dissolved in an organic solvent, a carbonaceous powder comprising carbon black and natural flaky graphite having an average particle diameter of 10 to 20 μm, polyvinyl butyral and a titanate coupling agent. In a method for producing a carbon-based conductive paste to be kneaded and dispersed together with dibutyl phthalate (hereinafter referred to as "DBP"), the oil absorption is 100 g.
Per liter of carbon black, and the titanate-based coupling agent
8 to 12 parts by weight per 100 parts by weight of carbon black
Is to provide a method for producing a carbon-based conductive paste, characterized in that the pressure. Further, in the above production method, (a) the weight-average molecular weight of the resol-type phenol resin is 1100 to 1530, and (b) the compounding amount of the natural flaky graphite and carbon black of the carbonaceous powder is 50 by weight. : 50-70: 30, and (c) the effective solid content of the carbonaceous powder and the resol-type phenolic resin is 50: 50-60: 40 by weight.
(D) mixing the polyvinyl butyral with the carbonaceous powder 10
There is provided a method for producing a carbon-based conductive paste, wherein 2-6 parts by weight added pressure to Rukoto by 0 part by weight.

【0009】この発明は、カーボンブラックの比表面積
および構造状態(ストラクチャー)を示唆する物性であ
るDBP吸油量が、100gあたり115〜170cc
のカーボンブラックと、電気伝導性が良好な天然リン片
状黒鉛とを、所定の配合割合で、特定分子量のレゾール
型フェノール樹脂中に、分散剤のポリビニルブチラー
ル、特定量のチタネート系カップリング剤および有機溶
剤と共に混練して分散させることによりペースト化する
カーボン系導電ペーストの製造方法である。この発明の
製造方法により調製したペーストにより形成したカーボ
ン被膜の電気伝導性は良好であり、シート抵抗値で表す
と従来のカーボン系導電ペーストから得られる被膜に比
べて1/4〜1/3程度であり、10Ω/□以下の値を示
す。
According to the present invention, the carbon black has a DBP oil absorption of 115 to 170 cc per 100 g, which is a physical property indicating a specific surface area and a structural state (structure).
Of carbon black and natural flaky graphite having good electrical conductivity, in a predetermined blending ratio, in a resole phenolic resin of a specific molecular weight, polyvinyl butyral as a dispersant, a specific amount of a titanate coupling agent and This is a method for producing a carbon-based conductive paste which is kneaded with an organic solvent and dispersed to form a paste. The electrical conductivity of the carbon coating formed by the paste prepared by the production method of the present invention is good, and is expressed as a sheet resistance value by about 1/4 to 1/3 as compared with the coating obtained from the conventional carbon-based conductive paste. And shows a value of 10Ω / □ or less.

【0010】この発明に用いるカーボンブラックのDB
P吸油量は100gあたり115〜170ccであり、
好ましくは、129〜155ccである。DBP吸油量
が100gあたり170ccを越えるカーボンブラック
を用いると、前述のようにペースト中に50重量%以上
の有機溶剤を必要とする。このようなペーストにより形
成した塗膜は、印刷後の熱硬化過程において有機溶剤の
急激な蒸発が起こると共に、カーボンブラックの比表面
積が極めて大きいために熱硬化型バインダーによる十分
な被覆が行われないことにより結着力が低下し、被膜に
クラックを生ずる。その結果、被膜の電気抵抗値が上昇
し、さらに被膜とプリント配線基板との密着性が低下す
る。一方、DBP吸油量が100gあたり115cc未
満のカーボンブラックでは、ストラクチャーの発達が未
熟であるために、被膜中の電気導通のための接触点の数
が不十分となり接触抵抗が高くなり、電気伝導性の良好
なものを得ることができない。
The DB of carbon black used in the present invention
P oil absorption is 115-170cc per 100g,
Preferably, it is 129 to 155 cc. When carbon black having a DBP oil absorption of more than 170 cc per 100 g is used, 50% by weight or more of an organic solvent is required in the paste as described above. In a coating film formed by such a paste, a rapid evaporation of an organic solvent occurs during a thermosetting process after printing, and a sufficient coating with a thermosetting binder is not performed because the specific surface area of carbon black is extremely large. As a result, the binding force decreases, and cracks occur in the coating. As a result, the electrical resistance of the coating increases, and the adhesion between the coating and the printed wiring board decreases. On the other hand, in the case of carbon black having a DBP oil absorption of less than 115 cc per 100 g, the number of contact points for electrical conduction in the coating becomes insufficient because the structure is immature, and the contact resistance becomes high. Can not get a good one.

【0011】さらに、スクリーンマスクの目詰まりを防
ぐという観点から、他方の導電粒子である黒鉛の最大粒
子径は100μm以下にすることが一般的である。この
発明において用いる黒鉛の平均粒子径は10〜20μ
m、好ましくは12〜18μm、特に好ましくは14〜
16μmである。粒子径が10μm未満では粒子が細か
過ぎて接触抵抗が高くなり、電気抵抗値が上昇する。逆
に、粒子径が20μmより大きい場合は粒子が粗過ぎ、
形成した被膜の表面が粗くなる。表面の粗度が大きい被
膜では粉落ちが起こり易く、絶縁部間で不要な導通を生
ずるおそれがあり、問題となる。
Furthermore, from the viewpoint of preventing clogging of the screen mask, it is general that the maximum particle diameter of graphite, which is the other conductive particle, is 100 μm or less. The average particle size of the graphite used in the present invention is 10 to 20 μm.
m, preferably 12 to 18 μm, particularly preferably 14 to
16 μm. If the particle diameter is less than 10 μm, the particles are too fine, the contact resistance increases, and the electric resistance increases. Conversely, if the particle size is larger than 20 μm, the particles are too coarse,
The surface of the formed film becomes rough. In the case of a film having a large surface roughness, powder falling easily occurs, which may cause unnecessary conduction between insulating portions, which is a problem.

【0012】レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子
量も、得られる被膜の電気伝導度を左右する因子であ
る。この発明の方法に用いるレゾール型フェノール樹脂
の重量平均分子量は1100〜1530であり、分子量
が大きいほど好ましい。重量平均分子量が1100未満
では、フェノール樹脂と導電粒子との濡れ性が高いため
に樹脂が導電粒子を被覆し、被膜化したときに導電粒子
間に絶縁性の樹脂が介在する形態となり、被膜の電気抵
抗値が高くなる。さらに塗膜熱硬化時の収縮応力が大き
いために、形成された被膜の基板に対する密着性が低下
し、かつ、プリント回路基板への実装工程を考慮したハ
ンダ処理等の高温雰囲気に接した場合、被膜の抵抗値変
化が大きくなる。重量平均分子量が1530を越える樹
脂は、現状においては一般的に入手不可能であるため、
これを上限とした。
[0012] The weight average molecular weight of the resole type phenol resin is also a factor that affects the electric conductivity of the resulting coating. The weight average molecular weight of the resol type phenol resin used in the method of the present invention is 1100 to 1530, and the larger the molecular weight, the more preferable. If the weight average molecular weight is less than 1100, the resin coats the conductive particles because of high wettability between the phenolic resin and the conductive particles. The electric resistance increases. Furthermore, due to the large shrinkage stress at the time of thermal curing of the coating film, the adhesion of the formed coating film to the substrate is reduced, and when exposed to a high temperature atmosphere such as soldering in consideration of the mounting process on the printed circuit board, The change in the resistance value of the coating increases. Resins having a weight average molecular weight of more than 1530 are generally not available at present,
This was the upper limit.

【0013】炭素質粉末の、天然リン片状黒鉛と特定の
DBP吸油量を示すカーボンブラックの配合量は、重量
比で50:50〜70:30、好ましくは55:45〜
65:35、特に好ましくは58:42〜62:38で
ある。カーボンブラックの粒子径は天然リン片状黒鉛の
1/1000〜1/100程度であり、カーボン被膜中で
はカーボンブラックが天然リン片状黒鉛の隙間を埋める
ように充填され、電気伝導性を向上させる作用をする。
ここで炭素質粉末中のカーボンブラックの比率が50重
量%を越えると、微細な導電粒子が多い状態となり、接
触抵抗が増加して、形成した被膜の電気伝導度が低下す
る。また、30重量%未満の場合も、黒鉛粒子の隙間を
カーボンブラックで十分に埋めることができないため
に、導電粒子相互の接触状態が不十分となり電気伝導度
が低下する。
The blending amount of natural flaky graphite and carbon black exhibiting a specific DBP oil absorption of the carbonaceous powder is 50:50 to 70:30, preferably 55:45 in weight ratio.
65:35, particularly preferably 58:42 to 62:38. The particle size of carbon black is about 1/1000 to 1/100 of that of natural flaky graphite, and carbon black is filled in the carbon coating so as to fill gaps between natural flaky graphite, thereby improving electric conductivity. Works.
Here, if the proportion of carbon black in the carbonaceous powder exceeds 50% by weight, a large number of fine conductive particles are present, the contact resistance increases, and the electrical conductivity of the formed film decreases. Also, when the content is less than 30% by weight, the gap between the graphite particles cannot be sufficiently filled with carbon black, so that the contact state between the conductive particles becomes insufficient and the electric conductivity decreases.

【0014】レゾール型フェノール樹脂は、ペースト化
の有機溶剤と同種のセロソルブやカルビトール系有機溶
剤中に前述の特定な重量平均分子量のレゾール型フェノ
ール樹脂を溶解した液状で取り扱う。このため、正確な
量のフェノール樹脂を配合するためには、液中の実際の
フェノール樹脂の固形分、すなわち「有効固形分」で表
すことが必要になる。この発明においては、炭素質粉末
とレゾール型フェノール樹脂の有効固形分との配合量を
重量比で50:50〜60:40、好ましくは55:4
5〜60:40、特に好ましくは57:43〜60:4
0とする。フェノール樹脂の有効固形分の配合量が、炭
素質粉末に対して50重量%を越えると、導電粒子の炭
素質粉末を被覆する樹脂量が多くなる。フェノール樹脂
は絶縁体であるから、被膜化すると導電粒子間の電気伝
導性が低下し、電気抵抗値が高くなる。一方、フェノー
ル樹脂の配合量が40重量%未満の場合には、導電粒子
相互の結着力が低下して、導電粒子の接触状態が不十分
となり、良好な電気伝導性のものが得られない。さら
に、プリント配線基板に対するカーボン被膜の密着性が
悪くなる。
The resol-type phenol resin is handled as a liquid in which the above-mentioned resol-type phenol resin having a specific weight average molecular weight is dissolved in a cellosolve or carbitol-based organic solvent of the same kind as the organic solvent for forming the paste. For this reason, in order to mix an accurate amount of phenol resin, it is necessary to represent the solid content of the actual phenol resin in the liquid, that is, the “effective solid content”. In the present invention, the compounding amount of the carbonaceous powder and the effective solid content of the resol-type phenol resin is 50:50 to 60:40 by weight ratio, preferably 55: 4.
5:60:40, particularly preferably 57:43 to 60: 4
Set to 0. When the compounding amount of the effective solid content of the phenolic resin exceeds 50% by weight based on the carbonaceous powder, the amount of the resin covering the carbonaceous powder of the conductive particles increases. Since the phenol resin is an insulator, when formed into a film, the electrical conductivity between the conductive particles decreases, and the electrical resistance increases. On the other hand, if the blending amount of the phenolic resin is less than 40% by weight, the binding force between the conductive particles is reduced, the contact state of the conductive particles becomes insufficient, and a material having good electric conductivity cannot be obtained. Further, the adhesion of the carbon film to the printed wiring board is deteriorated.

【0015】上述の導電粒子、フェノール樹脂などの仕
様およびそれらの配合量が同一であっても、ペースト中
の導電粒子の分散状態によって、被膜の電気伝導度は変
化する。すなわち、導電粒子が凝集した状態のペースト
と、分散した状態のペーストとを、それぞれ被膜化した
場合について比較すると、導電粒子が凝集したペースト
による被膜の方が抵抗値は高く、また実装工程を考慮し
た熱履歴による抵抗値の変化が大きくなる。従って、塗
料(ペースト)中の導電粒子の分散状態が良いほど被膜
の抵抗値が低く、好適である。
Even if the specifications of the above-mentioned conductive particles, phenolic resin and the like and the amounts thereof are the same, the electric conductivity of the film changes depending on the dispersion state of the conductive particles in the paste. That is, when the paste in which the conductive particles are agglomerated and the paste in which the conductive particles are agglomerated are compared with each other when they are formed into a film, the film formed by the paste in which the conductive particles are agglomerated has a higher resistance value, and the mounting process is taken into consideration. The change in resistance value due to the applied heat history becomes large. Therefore, the better the dispersed state of the conductive particles in the paint (paste), the lower the resistance value of the coating film, which is preferable.

【0016】本発明においては、カーボン系導電ペース
トの分散剤であるポリビニルブチラールの配合量を、炭
素質粉末100重量部に対して2〜6重量部とすること
を特徴とする。分散剤の量が2重量部未満では良好な分
散状態が得られず、一方、6重量部を越えても、分散状
態がそれ以上良好になるわけではなく、また、絶縁体成
分が増加することによる抵抗値の上昇を招くので本発明
の目的を達し得ない。
The present invention is characterized in that the amount of polyvinyl butyral, which is a dispersant for the carbon-based conductive paste, is 2 to 6 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbonaceous powder. If the amount of the dispersant is less than 2 parts by weight, a good dispersion state cannot be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 6 parts by weight, the dispersion state does not become better, and the insulating component increases. Therefore, the object of the present invention cannot be achieved.

【0017】また、本発明におけるチタネート系カップ
リング剤は、前記特定のDBP吸油量のカーボンブラッ
ク100重量部に対して8〜12重量部添加することを
特徴とする。8重量部未満では良好な分散性が達成され
ず、また、12重量部を越えると分散性に変化が認めら
れなくなると共に、被膜の基板に対する密着性が極端に
低下する。チタネート系カップリング剤は熱変性により
チタンと炭素の化合物を生成して固化するが、カップリ
ング剤の沸点はいずれも200℃を越えており、カーボ
ン被膜化のための150℃程度の温度では限られた量し
か熱変性されない。そのため、カップリング剤の添加量
を多くすると、被膜中にカップリング剤が液状態で残存
して、プリント配線基板に対するカーボン被膜の密着性
が低下する。
In the present invention, the titanate coupling agent is added in an amount of 8 to 12 parts by weight based on 100 parts by weight of the carbon black having the specific DBP oil absorption. If the amount is less than 8 parts by weight, good dispersibility cannot be achieved, and if it exceeds 12 parts by weight, no change in the dispersibility is observed, and the adhesion of the coating to the substrate is extremely reduced. The titanate-based coupling agent forms a compound of titanium and carbon by thermal denaturation and solidifies. However, the boiling point of each coupling agent exceeds 200 ° C, and is limited at a temperature of about 150 ° C for forming a carbon film. Only a given amount is thermally denatured. Therefore, when the amount of the coupling agent added is increased, the coupling agent remains in a liquid state in the coating, and the adhesion of the carbon coating to the printed wiring board decreases.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】有機溶剤に溶解したレゾール型フ
ェノール樹脂中に、ジブチルフタレート吸油量が115
〜170ccのカーボンブラックと平均粒子径が10〜
20μmの天然リン片状黒鉛とからなる炭素質粉末を、
分散剤のポリビニルブチラールおよびおよびチタネート
系カップリング剤と共に混練、分散させることにより、
安定性と電気伝導性に優れたカーボン被膜を形成し得る
カーボン系導電ペーストを製造する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a resol type phenol resin dissolved in an organic solvent, dibutyl phthalate oil absorption is 115
~ 170cc carbon black and average particle size is 10 ~
Carbonaceous powder consisting of 20 μm natural flaky graphite,
By kneading and dispersing together with a dispersing agent polyvinyl butyral and a titanate coupling agent,
A carbon-based conductive paste capable of forming a carbon coating excellent in stability and electrical conductivity is manufactured.

【0019】[0019]

【実施例】次に実施例を示し、本発明をさらに詳しく説
明する。 <実施例1>(実施試料1〜4、比較試料1〜3) カーボンブラックのDBP吸油量の依存性 (ペーストの調整)平均粒子径が16μm(粒子径範囲
2〜85μm)の天然リン片状黒鉛(商品名:BF−1
6A、中越黒鉛(株)製)とカーボンブラックおよびレゾ
ール型フェノール樹脂に、分散剤としてポリビニルブチ
ラール(商品名:エスレック BH−S、積水化学(株)
製)とチタネート系カップリング剤(商品名:プレンア
クトKR9SA、味の素(株)製)を以下の配合割合で秤
量し、有機溶剤のブチルセロソルブを適宜加えてライカ
イ機で混合した後、3本ロールミルで混練した。最後
に、ブチルセロソルブを添加してペーストの粘度を調整
し、カーボン系導電ペーストを作製した。なお上記のレ
ゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は1460で
ある。 配 合 成 分 重量部 黒 鉛 60 カーボンブラック 40 レゾール型フェノール樹脂(固形分として) 67 ポリビニルブチラール樹脂 4 チタネート系カップリング剤 4 ブチルセロソルブ 適 宜 (カーボン被膜の作製)上記のカーボン系導電ペースト
を、ステンレス鋼ワイヤからなり、乳剤厚さが20μm
の200メッシュスクリーンマスクを用いて、紙フェノ
ール製のプリント配線基板上に幅1mm、長さ10mm
の配線パターンをスクリーン印刷し、150℃で15分
間の熱硬化処理を施してカーボン被膜を形成した。 (試料の評価)上記のようにして得た被膜の電気抵抗値
をデジタルマルチメーターで測定し、被膜厚さを面粗さ
計で測定し、次式〔I〕を用いて、膜厚20μmのとき
のシート抵抗値(Ω/□)を求めた。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. <Example 1> (Examples 1 to 4, Comparative Samples 1 to 3) Dependence of carbon black on DBP oil absorption (adjustment of paste) Natural scaly particles having an average particle diameter of 16 µm (particle diameter range of 2 to 85 µm) Graphite (trade name: BF-1
6A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.), carbon black and resole type phenol resin, and polyvinyl butyral (trade name: Esrec BH-S, Sekisui Chemical Co., Ltd.) as a dispersant.
) And a titanate-based coupling agent (trade name: Plenact KR9SA, manufactured by Ajinomoto Co., Ltd.) in the following mixing ratio, butyl cellosolve as an organic solvent is appropriately added and mixed with a raikai machine, and then kneaded with a three-roll mill. did. Finally, butyl cellosolve was added to adjust the viscosity of the paste, thereby producing a carbon-based conductive paste. The weight average molecular weight of the above-mentioned resol-type phenol resin is 1460. Combination component weight part graphite 60 carbon black 40 resole type phenolic resin (as solid) 67 polyvinyl butyral resin 4 titanate coupling agent 4 butyl cellosolve suitable (preparation of carbon coating) Made of steel wire, emulsion thickness 20μm
1 mm wide and 10 mm long on a paper phenolic printed wiring board using a 200 mesh screen mask
The wiring pattern was screen-printed and subjected to a thermosetting treatment at 150 ° C. for 15 minutes to form a carbon film. (Evaluation of sample) The electric resistance value of the coating film obtained as described above was measured with a digital multimeter, the coating film thickness was measured with a surface roughness meter, and the film thickness of 20 μm was calculated using the following formula [I]. The sheet resistance (Ω / □) at that time was determined.

【数1】 ここで、Rは配線部の抵抗値(Ω)、wは塗膜幅(m
m)、tは塗膜厚さ(μm)、およびlは塗膜の長さ
(mm)を示す。また、被膜の基板に対する密着性の評
価は、銅箔上にカーボン被膜を形成した後、260℃の
ハンダ(組成Sn−40Pb)槽中に10秒間基板を浸漬
し、放冷した後、セロテープを貼りつけてカーボン被膜
の剥れの有無を確認した。試験に用いたカーボンブラッ
ク7点の仕様と各種ペーストから得られたカーボン被膜
の特性を第1表に示す。なお、実施例は4点であり、比
較例としては3点を挙げた。
(Equation 1) Here, R is the resistance value (Ω) of the wiring portion, and w is the coating film width (m).
m) and t indicate the coating thickness (μm), and 1 indicates the coating length (mm). The adhesion of the coating to the substrate was evaluated by forming a carbon coating on a copper foil, immersing the substrate in a solder bath (composition Sn-40Pb) at 260 ° C. for 10 seconds, and allowing the cellophane tape to cool. It was adhered and the presence or absence of peeling of the carbon film was confirmed. Table 1 shows the specifications of the seven carbon blacks used in the test and the characteristics of the carbon coatings obtained from the various pastes. In addition, there were four points in Examples and three points in Comparative Examples.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】DBP吸油量が本願発明の範囲内にある実
施試料1〜4では、シート抵抗値が10Ω/□以下の良
好な電気伝導性を有し、基板に対する密着性も良好であ
る。中でもDBP吸油量が129〜155cc/100g
のもの(試料2および3)は特に電気伝導性に優れてい
る。これに対し、DBP吸油量が低い比較試料1は、シ
ート抵抗値が30Ω/□であり、従来のカーボン系導電
ペーストによるカーボン被膜と同程度の電気伝導性であ
る。これはストラクチャーの発達が未熟なために、導電
粒子間の接触が十分でないためであると思われる。一
方、DBP吸油量が本発明の範囲を超える比較試料2お
よび3の内、DBP吸油量が210cc/100gの比較
試料2は、密着性は良好であるが、バインダーによる結
着力の低下から粒子間の接触抵抗が高くなり、良好な電
気伝導性のものは得られない。さらにDBP吸油量が高
く360cc/100gの比較試料3では密着性も低下し
て不良であった。また、ペースト化の際に溶媒のブチル
セロソルブの配合量は、ペースト中の50〜60重量%
になり、印刷後、配線パターンの縁部に滲みが見られ
た。
Samples 1 to 4 having a DBP oil absorption within the range of the present invention have good electric conductivity of not more than 10 Ω / □ and good adhesion to the substrate. Above all, DBP oil absorption is 129-155cc / 100g
(Samples 2 and 3) are particularly excellent in electric conductivity. On the other hand, Comparative Sample 1 having a low DBP oil absorption had a sheet resistance value of 30Ω / □, and had the same electrical conductivity as a carbon film formed by a conventional carbon-based conductive paste. This is considered to be because the contact between the conductive particles is not sufficient because the structure has not been sufficiently developed. On the other hand, among Comparative Samples 2 and 3 having a DBP oil absorption exceeding the range of the present invention, Comparative Sample 2 having a DBP oil absorption of 210 cc / 100 g has good adhesion, but has a low binding force due to a binder. Has a high contact resistance, and no good electrical conductivity can be obtained. Further, Comparative Sample 3 having a high DBP oil absorption and 360 cc / 100 g had poor adhesion due to poor adhesion. In addition, the amount of butyl cellosolve used as a solvent during the formation of the paste is 50 to 60% by weight of the paste.
After printing, bleeding was observed at the edge of the wiring pattern.

【0022】<実施例2>(実施試料5〜7、比較試料
4、5) レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量の依存性に
ついて検討する。なお、カーボンブラックにはDBP吸
油量が129cc/100gのものを使用した。またペー
スト化のための各材料の配合量は実施例1に準じた。試
験に用いたレゾール型フェノール樹脂5点の仕様と各種
ペーストから得られたカーボン被膜の特性を第2表に示
す。なお、ここで実施試料は3点であり、比較試料は2
点である。
Example 2 (Samples 5 to 7, Comparative Samples 4 and 5) The dependence of the resole type phenolic resin on the weight average molecular weight will be examined. Note that carbon black having a DBP oil absorption of 129 cc / 100 g was used. The amount of each material used for making the paste was the same as in Example 1. Table 2 shows the specifications of the five resole phenolic resins used in the test and the properties of the carbon coatings obtained from the various pastes. Here, the number of working samples was three, and the number of comparative samples was two.
Is a point.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子
量が本願発明の範囲にある実施試料5〜7は、シート抵
抗値が10Ω/□以下の良好な電気伝導性を有し、基材
に対する密着性も良好である。中でも重量平均分子量が
最も高い1460のもの(試料7)は、特に電気伝導性
に優れている。これに対し、レゾール型フェノール樹脂
の重量平均分子量が低い比較試料4および5は、導電粒
子である炭素質粉末に対する樹脂の濡れ性が高く、炭素
質粉末の表面を樹脂が被覆してしまうので、良好な電気
伝導性のものが得られない。また、熱硬化時の収縮応力
が大きいためにプリント配線基板に対する被膜の密着性
が不良である。
Samples 5 to 7 in which the weight average molecular weight of the resole type phenol resin is in the range of the present invention have a good electric conductivity of 10 Ω / □ or less and a good adhesion to the substrate. It is. Among them, 1460 having the highest weight average molecular weight (sample 7) is particularly excellent in electric conductivity. On the other hand, in Comparative Samples 4 and 5, in which the weight average molecular weight of the resol-type phenolic resin is low, the wettability of the resin to the carbonaceous powder as the conductive particles is high, and the resin coats the surface of the carbonaceous powder. Good electrical conductivity cannot be obtained. In addition, the adhesiveness of the coating to the printed wiring board is poor due to the large shrinkage stress during thermosetting.

【0025】<実施例3>(実施試料8〜10、比較試
料6、7) 炭素質粉末の黒鉛とカーボンブラックの重量配合比率の
依存性について検討する。なお、黒鉛として平均粒子径
が16μm(粒子径範囲2〜85μm)の天然リン片状
黒鉛(商品名:BF−16A、中越黒鉛(株)製)を、カ
ーボンブラックとしてDBP吸油量が129cc/100
gのものを用いて、炭素質粉末の合計量を100重量部
とし、その他の材料の配合については実施例1と同様に
した。試験に用いた炭素粉末の配合の種類は5点であ
り、その内実施試料は3点、比較試料は2点である。こ
れらの特性を第3表に示す。
<Example 3> (Examples 8 to 10, Comparative Examples 6 and 7) The dependence of the weight ratio of graphite and carbon black in the carbonaceous powder will be examined. In addition, natural flaky graphite (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.) having an average particle diameter of 16 μm (particle diameter range: 2 to 85 μm) is used as graphite, and DBP oil absorption is 129 cc / 100 as carbon black.
g, the total amount of the carbonaceous powder was 100 parts by weight, and the blending of other materials was the same as in Example 1. Five types of carbon powder were used for the test, of which three were for the working sample and two for the comparative sample. Table 3 shows these characteristics.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】炭素質粉末の黒鉛とカーボンブラックの重
量配合比率が本願発明の範囲内にある実施試料8〜10
は、シート抵抗値が10Ω/□以下の良好な電気伝導性
を有し、プリント配線基板に対する密着性も良好であ
る。中でも黒鉛とカーボンブラックの重量配合比が6
0:40のもの(試料9)は特に電気伝導性に優れてい
る。これに対し、炭素質粉末中のカーボンブラックの配
合量が多い比較試料6の被膜の電気伝導性は低い。逆に
炭素質粉末中の黒鉛の配合量が多い比較試料7も電気伝
導性は低い。
Samples 8 to 10 in which the weight ratio of graphite to carbon black in the carbonaceous powder is within the range of the present invention.
Has good electrical conductivity with a sheet resistance value of 10 Ω / □ or less, and has good adhesion to a printed wiring board. In particular, the weight ratio of graphite to carbon black is 6
The sample having a ratio of 0:40 (sample 9) is particularly excellent in electric conductivity. On the other hand, the electric conductivity of the film of Comparative Sample 6 in which the amount of carbon black in the carbonaceous powder is large is low. Conversely, Comparative Sample 7, which contains a large amount of graphite in the carbonaceous powder, also has low electrical conductivity.

【0028】<実施例4>(実施試料11〜13、比較
試料8、9) 炭素質粉末(黒鉛とカーボンブラック)に対するレゾー
ル型フェノール樹脂の有効固形分の重量配合比率の依存
性について検討する。なお、黒鉛としては平均粒子径が
16μm(粒子径範囲2〜85μm)の天然リン片状黒
鉛(商品名:BF−16A、中越黒鉛(株)製)を使用
し、カーボンブラックとしてはDBP吸油量が129cc
/100gのものを用い、またレゾール型フェノール樹
脂としては重量平均分子量が1460のものを使用し
た。上記炭素質粉末の合計量を100重量部とし、かつ
フェノール樹脂の配合量を変え、その他の材料の配合に
ついては実施例1と同様にした。試験に用いた配合の種
類は5点で、実施試料は3点、比較試料は2点である。
それらの特性を第4表に示す。
Example 4 (Samples 11 to 13 and Comparative Samples 8 and 9) The dependency of the weight ratio of the effective solid content of the resol-type phenol resin to the carbonaceous powder (graphite and carbon black) will be examined. In addition, natural flaky graphite (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.) having an average particle diameter of 16 μm (particle diameter range: 2 to 85 μm) is used as graphite, and DBP oil absorption is used as carbon black. Is 129cc
/ 100 g, and a resol type phenol resin having a weight average molecular weight of 1460 was used. The total amount of the carbonaceous powder was set to 100 parts by weight, the amount of the phenol resin was changed, and the other materials were mixed in the same manner as in Example 1. Five kinds of blends were used for the test, three for the working sample, and two for the comparative sample.
Table 4 shows their characteristics.

【0029】[0029]

【表4】 [Table 4]

【0030】炭素質粉末に対するレゾール型フェノール
樹脂の有効固形分の重量配合比率が本願発明の範囲内に
ある実施試料11〜13は、シート抵抗値が10Ω/□
以下の良好な電気伝導性を有し、基材に対する密着性も
良好である。中でも炭素質粉末に対するフェノール樹脂
の重量配合比が60:40のもの(試料13)は、特に
電気伝導性に優れている。これに対し、炭素質粉末に比
べてフェノール樹脂の配合量が多い比較試料8は、密着
性は良好であるが、導電材である炭素質粉末の量が少な
く、シート抵抗値が高い。一方、比較試料9では、シー
ト抵抗値はそれほど高くないが、密着性がよくない。
The samples 11 to 13 in which the weight ratio of the effective solid content of the resol type phenol resin to the carbonaceous powder is within the range of the present invention have a sheet resistance value of 10 Ω / □.
It has the following good electrical conductivity and good adhesion to a substrate. Among them, those having a weight ratio of phenol resin to carbonaceous powder of 60:40 (sample 13) are particularly excellent in electric conductivity. On the other hand, Comparative Sample 8, which contains a larger amount of the phenolic resin than the carbonaceous powder, has good adhesion, but has a small amount of the carbonaceous powder, which is a conductive material, and has a high sheet resistance. On the other hand, in Comparative Sample 9, the sheet resistance is not so high, but the adhesion is not good.

【0031】<実施例5>(実施試料14〜16、比較
試料10、11) 炭素質粉末(黒鉛とカーボンブラック)に対するポリビ
ニルブチラールの添加量の依存性について検討する。な
お、黒鉛は平均粒子径が16μm(粒子径範囲2〜85
μm)の天然リン片状黒鉛(商品名:BF−16A、中
越黒鉛(株)製)とし、カーボンブラックはDBP吸油量
が129cc/100gのものを使用した。両者を60/
40の比率で配合し、また、レゾール型フェノール樹脂
は重量平均分子量が1460のものを使用し、炭素質粉
末の合計量を100重量部とし、かつポリビニルブチラ
ールの添加量を変え、その他の材料の配合については実
施例1と同様にした。試験に用いた配合の種類は5点
で、実施試料は3点および比較試料は2点である。それ
らの特性を第5表に示す。
Example 5 (Examples 14 to 16, Comparative Samples 10 and 11) The dependence of the amount of polyvinyl butyral added to the carbonaceous powder (graphite and carbon black) will be examined. Graphite has an average particle diameter of 16 μm (particle diameter range of 2 to 85).
μm) of natural flaky graphite (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.), and carbon black having a DBP oil absorption of 129 cc / 100 g was used. 60 /
40, and the resol type phenol resin used had a weight average molecular weight of 1460, the total amount of carbonaceous powder was 100 parts by weight, and the amount of polyvinyl butyral was changed. The composition was the same as in Example 1. Five kinds of blends were used for the test, three for the working sample and two for the comparative sample. Table 5 shows their characteristics.

【0032】[0032]

【表5】 [Table 5]

【0033】炭素質粉末に対するポリビニルブチラール
の添加量が本願発明の範囲内にある実施試料14〜16
は、シート抵抗値が10Ω/□以下の良好な電気伝導性
を有し、プリント配線基板に対する被膜の密着性もすべ
て良好である。中でもポリビニルブチラールの添加量が
4重量部の試料(試料15)は特に電気伝導性に優れて
いる。これに対し、ポリビニルブチラールを含有しない
比較試料10は、導電性炭素質粉末、特に天然リン片状
黒鉛の分散状態が不十分であり、良好な電気伝導性のも
のが得られない。一方、比較試料11は、ポリビニルブ
チラールの添加量が多過ぎるためシート抵抗値はさらに
高くなった。
Samples 14 to 16 in which the amount of polyvinyl butyral added to the carbonaceous powder is within the scope of the present invention.
Has good electrical conductivity with a sheet resistance value of 10 Ω / □ or less, and also has good adhesion to the printed wiring board. Among them, the sample (sample 15) in which the added amount of polyvinyl butyral was 4 parts by weight was particularly excellent in electric conductivity. On the other hand, in the comparative sample 10 containing no polyvinyl butyral, the dispersed state of the conductive carbonaceous powder, particularly the natural flaky graphite, is insufficient, and a good conductive material cannot be obtained. On the other hand, in Comparative Sample 11, the sheet resistance was further increased because the amount of polyvinyl butyral added was too large.

【0034】<実施例6>(実施試料17〜19、比較
試料12、13) 炭素質粉末の内、カーボンブラックに対するチタネート
系カップリング剤の添加量の依存性について検討する。
なお、黒鉛は平均粒子径が16μm(粒子径範2〜85
μm)の天然リン片状黒鉛(商品名:BF−16A、中
越黒鉛(株)製)とし、カーボンブラックはDBP吸油量
が129cc/100gのものを使用した。両者を60/
40の比率で配合し、またレゾール型フェノール樹脂は
重量平均分子量が1460のものを使用し、炭素質粉末
の合計量を100重量部とし、かつカップリング剤の添
加量を変え、その他の材料の配合については実施例1と
同様にした。試験に用いた配合の種類は5点で、その内
実施試料は3点、比較試料は2点である。それらの特性
を第6表に示す。
Example 6 (Examples 17 to 19, Comparative Samples 12 and 13) Among the carbonaceous powders, the dependence of the addition amount of a titanate coupling agent on carbon black will be examined.
In addition, graphite has an average particle diameter of 16 μm (particle diameter range of 2 to 85).
μm) of natural flaky graphite (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.), and carbon black having a DBP oil absorption of 129 cc / 100 g was used. 60 /
40, and the resol type phenol resin used had a weight average molecular weight of 1460. The total amount of the carbonaceous powder was 100 parts by weight, and the amount of the coupling agent was changed. The composition was the same as in Example 1. Five kinds of blends were used in the test, of which three were for the working sample and two for the comparative sample. Table 6 shows their characteristics.

【0035】[0035]

【表6】 [Table 6]

【0036】カーボンブラックに対するチタネート系カ
ップリング剤の添加量が本願発明の範囲内にある実施試
料17〜19は、シート抵抗値が10Ω/□以下の良好
な電気伝導性を有し、基材に対する密着性も良好であ
る。これに対し、カップリング剤の添加量が少ない比較
試料12は、炭素質粉末の内特にカーボンブラックの分
散状態が不十分であり、被膜が緻密にならず良好な電気
伝導性のものが得られない。一方、カップリング剤の添
加量が多い比較試料13では、被膜中にカップリング剤
が残存し、やはり電気伝導性はよくなく、また、150
℃での熱硬化処理を施してもカップリング剤が液状のま
まで被膜中に残存するために、基材に対する被膜の付着
性が低下し、塗膜の剥離を生じる。
Examples 17 to 19 in which the addition amount of the titanate-based coupling agent to the carbon black is within the range of the present invention have good electric conductivity with a sheet resistance of 10 Ω / □ or less, and Good adhesion. On the other hand, in Comparative Sample 12 in which the amount of the coupling agent added was small, the dispersion state of carbon black among the carbonaceous powders in particular was insufficient, and a film having good electrical conductivity without a dense coating was obtained. Absent. On the other hand, in Comparative Sample 13 in which the amount of the coupling agent added was large, the coupling agent remained in the film, and the electrical conductivity was still poor.
Even when a thermosetting treatment is performed at a temperature of 0 ° C., the coupling agent remains in a liquid state in a liquid state, so that the adhesion of the film to the substrate is reduced and the coating film is peeled off.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明の製造方法によるカーボン系導電
ペーストの構成は上記の通りであるが、このペーストに
より形成したカーボン被膜は、従来のカーボン系導電ペ
ーストにより形成した被膜に比べて、シート抵抗値が1
/4〜1/3程度と低く、高い電気伝導性を示すもので
ある。カーボン系導電被膜は、金属質粉末からなる導電
被膜ほど電気伝導性が良好ではないが、銀粉末における
マイグレーションや銅粉末における酸化などの問題がな
いため、プリント配線基板上に形成する回路配線部につ
いては、金属粉末からなる被膜をカーボン被膜に代替す
ることが可能となり、カーボン系導電ペーストの新たな
用途が期待できる。
The structure of the carbon-based conductive paste according to the production method of the present invention is as described above. However, the carbon film formed by this paste has a higher sheet resistance than the film formed by the conventional carbon-based conductive paste. Value is 1
It is as low as about 4 to 3 and shows high electric conductivity. Carbon-based conductive coatings do not have as good electrical conductivity as conductive coatings made of metallic powder, but they do not have problems such as migration in silver powder or oxidation in copper powder. Can replace a film made of metal powder with a carbon film, and a new use of a carbon-based conductive paste can be expected.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C09D 161/06 C09D 161/06 (56)参考文献 特開 平7−41706(JP,A) 特開 昭54−50897(JP,A) 特開 昭54−36343(JP,A) 特開 昭64−26683(JP,A) 特開 昭58−167655(JP,A) 特開 昭60−93702(JP,A) 特開 昭61−101554(JP,A) 特公 昭60−58268(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 161/00 - 161/34 C09D 5/24 H01B 1/00 - 1/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI C09D 161/06 C09D 161/06 (56) References JP-A-7-41706 (JP, A) JP-A-54-50897 (JP) JP-A-54-36343 (JP, A) JP-A-64-26683 (JP, A) JP-A-58-167655 (JP, A) JP-A-60-93702 (JP, A) 61-101554 (JP, A) JP 60-58268 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C09D 161/00-161/34 C09D 5/24 H01B 1 / 00-1/24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 有機溶剤に溶解したレゾール型フェノー
ル樹脂中に、カーボンブラックと平均粒子径10〜20
μmの天然リン片状黒鉛とからなる炭素質粉末を、ポリ
ビニルブチラールおよびチタネート系カップリング剤と
共に混練して分散させるカーボン系導電ペーストの製造
方法において、前記カーボンブラックとして、ジブチル
フタレート(DBP)吸油量が100gあたり115〜
170ccであるカーボンブラックを使用し、前記チタ
ネート系カップリング剤を前記カーボンブラック100
重量部に対して8〜12重量部添加することを特徴とす
るカーボン系導電ペーストの製造方法。
A resol type phenol resin dissolved in an organic solvent contains carbon black and an average particle diameter of 10 to 20.
In a method for producing a carbon-based conductive paste in which carbonaceous powder composed of natural flaky graphite having a diameter of μm is kneaded and dispersed together with polyvinyl butyral and a titanate-based coupling agent, dibutyl phthalate (DBP) oil absorption is used as the carbon black. Is 115 to 100 g
Use the carbon black is a 170cc, the Chita
The nate-based coupling agent is replaced with the carbon black
A method for producing a carbon-based conductive paste, wherein 8 to 12 parts by weight is added to parts by weight .
【請求項2】 (a)前記レゾール型フェノール樹脂の
重量平均分子量は1100〜1530であり、(b)前
記炭素質粉末の天然リン片状黒鉛とカーボンブラックの
配合量は重量比で50:50〜70:30であり、
(c)前記炭素質粉末と前記レゾール型フェノール樹脂
の有効固形分の配合量は重量比で50:50〜60:4
0であり、(d)前記ポリビニルブチラールを前記炭素
質粉末100重量部に対して2〜6重量部添加すること
を特徴とする請求項1に記載のカーボン系導電ペースト
の製造方法。
2. The weight average molecular weight of (a) the resole type phenol resin is 1100 to 1530, and (b) the compounding amount of natural flaky graphite and carbon black of the carbonaceous powder is 50:50 by weight. ~ 70: 30,
(C) The compounding amount of the effective solid content of the carbonaceous powder and the resol-type phenol resin is 50:50 to 60: 4 by weight ratio.
0, and, (d) method for producing a carbon-based conductive paste according to claim 1, wherein 2 to 6 parts by weight added pressure to Rukoto said polyvinyl butyral to said carbonaceous powder 100 parts by weight.
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