JP3373094B2 - 弾力性微粒子及びその製造方法並びに弾力性導電微粒子 - Google Patents
弾力性微粒子及びその製造方法並びに弾力性導電微粒子Info
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
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- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タッチパネル等の
スペーサーとして用いられる弾力性微粒子に関する。さ
らに詳しくは、本発明は、マイクロ素子実装用の導電接
着剤又は異方性導電接着剤に導電材料として用いられる
弾力性導電微粒子に関する。
スペーサーとして用いられる弾力性微粒子に関する。さ
らに詳しくは、本発明は、マイクロ素子実装用の導電接
着剤又は異方性導電接着剤に導電材料として用いられる
弾力性導電微粒子に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクスの分野において、指又
はペンで入力するタッチパネルのスペーサーに、架橋重
合体である弾力性微粒子が用いられる。このような弾力
性微粒子は、特開昭６４−６５１０６号公報及び特願平
５−６００１４号に開示されている。特開昭６４−６５
１０６号公報には、スチレンを主成分とする低密度架橋
重合体が開示されている。スペーサー用途に好適な粒径
５μｍ程度の微粒子の形態では、このような低密度架橋
重合体は、良好な柔軟性を有するものの、荷重を負荷
し、そして取り除いた後の圧縮変形回復率が１０％以下
と小さい。このため、繰り返し変形時の耐久性が低い。
従って、タッチパネルのように繰り返し負荷が加えられ
る場合には、スペーサーとしての耐久性に欠点を有す
る。特願平５−６００１４号には、ジビニルベンゼンの
ようなエチレン性不飽和単量体を主成分とする高密度架
橋重合体が記載されている。このような高密度架橋重合
体は非常に硬いため、タッチパネルのスペーサーとして
使用する場合には、入力の際大きな力が必要であり、か
つ、基板に形成された配線（ＩＴＯ）にキズをつけやす
い。従って、タッチパネルに故障が生じやすいという欠
点を有する。
はペンで入力するタッチパネルのスペーサーに、架橋重
合体である弾力性微粒子が用いられる。このような弾力
性微粒子は、特開昭６４−６５１０６号公報及び特願平
５−６００１４号に開示されている。特開昭６４−６５
１０６号公報には、スチレンを主成分とする低密度架橋
重合体が開示されている。スペーサー用途に好適な粒径
５μｍ程度の微粒子の形態では、このような低密度架橋
重合体は、良好な柔軟性を有するものの、荷重を負荷
し、そして取り除いた後の圧縮変形回復率が１０％以下
と小さい。このため、繰り返し変形時の耐久性が低い。
従って、タッチパネルのように繰り返し負荷が加えられ
る場合には、スペーサーとしての耐久性に欠点を有す
る。特願平５−６００１４号には、ジビニルベンゼンの
ようなエチレン性不飽和単量体を主成分とする高密度架
橋重合体が記載されている。このような高密度架橋重合
体は非常に硬いため、タッチパネルのスペーサーとして
使用する場合には、入力の際大きな力が必要であり、か
つ、基板に形成された配線（ＩＴＯ）にキズをつけやす
い。従って、タッチパネルに故障が生じやすいという欠
点を有する。
【０００３】上記弾力性微粒子は、導電材料で表面被覆
することにより、導電接着剤又は異方性導電接着剤の導
電材料として用いられる。このような導電微粒子は、特
開昭６１−２７７１０５号公報及び特公平５−１９２４
１号公報に開示されている。特開昭６１−２７７１０５
号公報には、高密度架橋重合体である（硬質である）基
材粒子に導電材料を被覆した導電微粒子が開示されてい
る。このような硬質基材を用いた導電微粒子は、硬くて
変形しにくい。このため、接着剤に配合して導電接着剤
として使用する場合には、上下基板と配線との接合が点
による接合になりやすい。従って、接続抵抗を減少させ
るのが困難であるという欠点を有する。特公平５−１９
２４１号公報には、スチレンを主成分とする低密度架橋
重合体である（軟質である）基材粒子に導電材料を被覆
した導電微粒子が開示されている。このような軟質基材
の導電微粒子は、荷重を負荷し、そして取り除いた後の
圧縮変形回復率が１０％以下と小さい。このため、時間
経過と共に復元力が低下する。従って、接着剤に配合し
て導電接着剤として使用する場合には、時間経過と共に
接続抵抗が大きくなり導電接着剤としての信頼性に欠け
るという欠点を有する。
することにより、導電接着剤又は異方性導電接着剤の導
電材料として用いられる。このような導電微粒子は、特
開昭６１−２７７１０５号公報及び特公平５−１９２４
１号公報に開示されている。特開昭６１−２７７１０５
号公報には、高密度架橋重合体である（硬質である）基
材粒子に導電材料を被覆した導電微粒子が開示されてい
る。このような硬質基材を用いた導電微粒子は、硬くて
変形しにくい。このため、接着剤に配合して導電接着剤
として使用する場合には、上下基板と配線との接合が点
による接合になりやすい。従って、接続抵抗を減少させ
るのが困難であるという欠点を有する。特公平５−１９
２４１号公報には、スチレンを主成分とする低密度架橋
重合体である（軟質である）基材粒子に導電材料を被覆
した導電微粒子が開示されている。このような軟質基材
の導電微粒子は、荷重を負荷し、そして取り除いた後の
圧縮変形回復率が１０％以下と小さい。このため、時間
経過と共に復元力が低下する。従って、接着剤に配合し
て導電接着剤として使用する場合には、時間経過と共に
接続抵抗が大きくなり導電接着剤としての信頼性に欠け
るという欠点を有する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解消するためになされたものであり、その目的
とするところは、基板の配線をキズつけない柔軟性を有
し、かつ優れた耐久性を与えるような圧縮変形回復性
（弾力性）を有する、タッチパネル等の基板間のスペー
サーに用いられる弾力性微粒子を提供することである。
さらに本発明の他の目的は、優れた接続抵抗及び接続信
頼性を有する、マイクロ素子実装用の導電接着剤又は異
方性導電接着剤に導電材料として用いられる弾力性導電
微粒子を提供することにある。
問題点を解消するためになされたものであり、その目的
とするところは、基板の配線をキズつけない柔軟性を有
し、かつ優れた耐久性を与えるような圧縮変形回復性
（弾力性）を有する、タッチパネル等の基板間のスペー
サーに用いられる弾力性微粒子を提供することである。
さらに本発明の他の目的は、優れた接続抵抗及び接続信
頼性を有する、マイクロ素子実装用の導電接着剤又は異
方性導電接着剤に導電材料として用いられる弾力性導電
微粒子を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の弾力性微粒子
は、両末端に（メタ）アクリル基を有する液状ブタジエ
ンオリゴマーと多官能アクリル酸エステルとの架橋共重
合体からなることを特徴とする。
は、両末端に（メタ）アクリル基を有する液状ブタジエ
ンオリゴマーと多官能アクリル酸エステルとの架橋共重
合体からなることを特徴とする。
【０００６】好適な実施態様においては、本発明の弾力
性微粒子は、上記架橋共重合体が、末端ウレタンアクリ
レート変性液状ブタジエンオリゴマーと多官能アクリル
酸エステルとの架橋共重合体であることを特徴とする。
性微粒子は、上記架橋共重合体が、末端ウレタンアクリ
レート変性液状ブタジエンオリゴマーと多官能アクリル
酸エステルとの架橋共重合体であることを特徴とする。
【０００７】本発明の弾力性微粒子の製造方法は、両末
端に（メタ）アクリル基を有する液状ブタジエンオリゴ
マー１０〜７０重量％と多官能アクリル酸エステル９０
〜３０重量％とを含有する混合物を、触媒存在下で懸濁
重合することを特徴とする。本発明の弾力性導電微粒子
は、上記弾力性微粒子からなる基材微粒子が導電層で被
覆されており、この弾力性導電微粒子の１０％圧縮変形
時における圧縮荷重値は１．４７×１０ -3 Ｎ以下、か
つ、圧縮弾性率（Ｋ値）が３４３２Ｎ／ｍｍ2以下であ
ることが好ましく、そして、この弾力性導電微粒子に圧
縮破壊荷重値の１／２の荷重を負荷し、その荷重を取り
除いた後の圧縮変形回復率は３０％以上であることが好
ましい。本発明の弾力性微粒子は、その粒径が、１〜１
０００μｍに限定される。
端に（メタ）アクリル基を有する液状ブタジエンオリゴ
マー１０〜７０重量％と多官能アクリル酸エステル９０
〜３０重量％とを含有する混合物を、触媒存在下で懸濁
重合することを特徴とする。本発明の弾力性導電微粒子
は、上記弾力性微粒子からなる基材微粒子が導電層で被
覆されており、この弾力性導電微粒子の１０％圧縮変形
時における圧縮荷重値は１．４７×１０ -3 Ｎ以下、か
つ、圧縮弾性率（Ｋ値）が３４３２Ｎ／ｍｍ2以下であ
ることが好ましく、そして、この弾力性導電微粒子に圧
縮破壊荷重値の１／２の荷重を負荷し、その荷重を取り
除いた後の圧縮変形回復率は３０％以上であることが好
ましい。本発明の弾力性微粒子は、その粒径が、１〜１
０００μｍに限定される。
【０００８】本発明の弾力性微粒子に用いられる液状ブ
タジエンオリゴマーは、両末端にアクリル基又はメタア
クリル基のいずれも有し得るが、所望の柔軟性を有する
弾力性微粒子を得るためには、両末端にアクリル基を有
することが好ましい。両末端に（メタ）アクリル基を有
する液状ブタジエンオリゴマーとしては、例えば、末端
ウレタン（メタ）アクリレート変性液状（水添）ブタジ
エンオリゴマーが挙げられる。上記オリゴマーの数平均
分子量は３００〜２，０００が好ましく、より好ましく
は、５００〜１，０００である。数平均分子量が２，０
００を超えるとオリゴマーが多官能アクリル酸エステル
に溶解した時の粘度が高くなり、水性媒体中で粒径のそ
ろった微小粒子の形成が難しくなる。数平均分子量が３
００未満では、所望の弾力性が得られにくい。
タジエンオリゴマーは、両末端にアクリル基又はメタア
クリル基のいずれも有し得るが、所望の柔軟性を有する
弾力性微粒子を得るためには、両末端にアクリル基を有
することが好ましい。両末端に（メタ）アクリル基を有
する液状ブタジエンオリゴマーとしては、例えば、末端
ウレタン（メタ）アクリレート変性液状（水添）ブタジ
エンオリゴマーが挙げられる。上記オリゴマーの数平均
分子量は３００〜２，０００が好ましく、より好ましく
は、５００〜１，０００である。数平均分子量が２，０
００を超えるとオリゴマーが多官能アクリル酸エステル
に溶解した時の粘度が高くなり、水性媒体中で粒径のそ
ろった微小粒子の形成が難しくなる。数平均分子量が３
００未満では、所望の弾力性が得られにくい。
【０００９】本発明の弾力性微粒子に用いられる多官能
アクリル酸エステルとしては、例えば、１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テト
ラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが挙げ
られる。本発明においては、官能基数によりアクリル酸
エステルの濃度が調整され得る。エステルの濃度が同じ
場合でも、官能基数が多くなると重合体の架橋密度が高
くなるため、得られる微粒子が硬くなる。このため、所
望の柔軟性が得られない。従って、官能基数が多いアク
リル酸エステルを使用する場合には、アクリル酸エステ
ルの官能基数と上記オリゴマーの官能基数とが同程度に
なるように、重合時の両成分の含有濃度が調整され得
る。上記オリゴマーは、このオリゴマーと多官能アクリ
ル酸エステルとの総量に対して１０〜７０重量％で重合
されるのが好ましい。７０重量％を超えると、重合体の
架橋密度が低くなるため、得られる微粒子が軟らかすぎ
る。このため、所望の弾力性が得られないことがある。
さらに、重合体が凝集するため単一の粒子として取出す
ことが難しくなり、スペーサとしての使用が困難となる
場合がある。１０重量％未満では、重合体の架橋密度が
高くなるため、得られる微粒子が硬くなりすぎる。この
ため、所望の柔軟性が得られないことがある。従って、
弾力性微粒子を基板間のスペーサーとして用いる場合に
は、基板の配線をキズつける等の問題を生ずることがあ
る。
アクリル酸エステルとしては、例えば、１，６−ヘキサ
ンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テト
ラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ヘキサ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレートなどが挙げ
られる。本発明においては、官能基数によりアクリル酸
エステルの濃度が調整され得る。エステルの濃度が同じ
場合でも、官能基数が多くなると重合体の架橋密度が高
くなるため、得られる微粒子が硬くなる。このため、所
望の柔軟性が得られない。従って、官能基数が多いアク
リル酸エステルを使用する場合には、アクリル酸エステ
ルの官能基数と上記オリゴマーの官能基数とが同程度に
なるように、重合時の両成分の含有濃度が調整され得
る。上記オリゴマーは、このオリゴマーと多官能アクリ
ル酸エステルとの総量に対して１０〜７０重量％で重合
されるのが好ましい。７０重量％を超えると、重合体の
架橋密度が低くなるため、得られる微粒子が軟らかすぎ
る。このため、所望の弾力性が得られないことがある。
さらに、重合体が凝集するため単一の粒子として取出す
ことが難しくなり、スペーサとしての使用が困難となる
場合がある。１０重量％未満では、重合体の架橋密度が
高くなるため、得られる微粒子が硬くなりすぎる。この
ため、所望の柔軟性が得られないことがある。従って、
弾力性微粒子を基板間のスペーサーとして用いる場合に
は、基板の配線をキズつける等の問題を生ずることがあ
る。
【００１０】本発明の弾力性微粒子は、上記濃度範囲の
上記オリゴマーと上記エステルとの混合物を、触媒存在
下で懸濁重合することにより得られる。
上記オリゴマーと上記エステルとの混合物を、触媒存在
下で懸濁重合することにより得られる。
【００１１】上記触媒は、ラジカル重合開始剤として作
用し、有機過酸化物又はアゾ化合物が好適に使用され得
る。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオ
キサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオ
キサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチル
パーオキシビバレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、ｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチル
パーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチ
レート、及びｔ−ブチル−２−エチルヘキサノエートな
どが挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、２，
２’−アゾビスイソブチロニトリル、及び２，２’−ア
ゾビス（２，４−ジメチルバレロ）ニトリルなどが挙げ
られる。上記触媒は、上記オリゴマーと上記エステルと
の総量に対して、０．５〜１５重量％で用いるのが好ま
しい。
用し、有機過酸化物又はアゾ化合物が好適に使用され得
る。有機過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオ
キサイド、ラウロイルパーオキサイド、アセチルパーオ
キサイド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパ
ーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチル
パーオキシビバレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート、ｔ−ブチルパーオキシオクトエート、ｔ−ブチル
パーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチ
レート、及びｔ−ブチル−２−エチルヘキサノエートな
どが挙げられる。アゾ化合物としては、例えば、２，
２’−アゾビスイソブチロニトリル、及び２，２’−ア
ゾビス（２，４−ジメチルバレロ）ニトリルなどが挙げ
られる。上記触媒は、上記オリゴマーと上記エステルと
の総量に対して、０．５〜１５重量％で用いるのが好ま
しい。
【００１２】上記懸濁重合の水性媒体には、通常、懸濁
安定剤を含有する水が用いられる。懸濁安定剤として
は、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタ
クリル酸、ゼラチン、メチルセルロース、ポリアクリル
アミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサ
イドモノステアレート、ソルビタンテトラオレエート、
又はグリセリルモノオレエートなどが挙げられ、水性媒
体は、これらの０．３〜５重量％水溶液が好ましい。上
記水は、上記オリゴマーと上記エステルとの総量１００
重量部に対して、３００〜５００重量部で用いるのが好
ましい。
安定剤を含有する水が用いられる。懸濁安定剤として
は、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリメタ
クリル酸、ゼラチン、メチルセルロース、ポリアクリル
アミド、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキサ
イドモノステアレート、ソルビタンテトラオレエート、
又はグリセリルモノオレエートなどが挙げられ、水性媒
体は、これらの０．３〜５重量％水溶液が好ましい。上
記水は、上記オリゴマーと上記エステルとの総量１００
重量部に対して、３００〜５００重量部で用いるのが好
ましい。
【００１３】上記懸濁重合する際の反応温度は、６０〜
９０℃が好ましい。６０℃未満では、重合反応及び架橋
反応が進行しにくくなり、所望の弾力性が得られない場
合がある。９０℃を超えると、反応温度の制御が困難に
なるので得られる微粒子の特性にバラツキが生じ易い。
９０℃が好ましい。６０℃未満では、重合反応及び架橋
反応が進行しにくくなり、所望の弾力性が得られない場
合がある。９０℃を超えると、反応温度の制御が困難に
なるので得られる微粒子の特性にバラツキが生じ易い。
【００１４】上記弾力性微粒子の粒径は、上記懸濁重合
において、攪拌速度及び攪拌時間により制御され得る。
粒径は、１〜１０００μｍに限定され、より好ましく
は、１〜１００μｍ、さらに好ましくは、３〜２０μ
ｍ、最も好ましくは、５〜１５μｍである。得られる弾
力性微粒子の粒径には分布があるので、通常の方法で分
級され得る。
において、攪拌速度及び攪拌時間により制御され得る。
粒径は、１〜１０００μｍに限定され、より好ましく
は、１〜１００μｍ、さらに好ましくは、３〜２０μ
ｍ、最も好ましくは、５〜１５μｍである。得られる弾
力性微粒子の粒径には分布があるので、通常の方法で分
級され得る。
【００１５】本発明の弾力性導電微粒子は、上記弾力性
微粒子を基材粒子として、その表面を導電材料で被覆し
て導電層を形成することにより得られる。導電材料とし
ては、ニッケル、金、銀、銅及びコバルトのような金
属、ならびに、ハンダ、インジウム及びＩＴＯなどが挙
げられる。
微粒子を基材粒子として、その表面を導電材料で被覆し
て導電層を形成することにより得られる。導電材料とし
ては、ニッケル、金、銀、銅及びコバルトのような金
属、ならびに、ハンダ、インジウム及びＩＴＯなどが挙
げられる。
【００１６】上記導電材料の被覆方法は、無電解メッキ
又は置換メッキのような化学メッキ、あるいは電気メッ
キのいずれによってもなされ得る。導電層の厚みは５０
〜３０００Åが好ましく、より好ましくは１５０〜２０
００Å、さらに好ましくは、５００〜１５００Åであ
る。５０Å未満では、所望の導電性が得られないことが
あり、３０００Åを超えると、導電層が基材粒子から剥
離しやすくなる。
又は置換メッキのような化学メッキ、あるいは電気メッ
キのいずれによってもなされ得る。導電層の厚みは５０
〜３０００Åが好ましく、より好ましくは１５０〜２０
００Å、さらに好ましくは、５００〜１５００Åであ
る。５０Å未満では、所望の導電性が得られないことが
あり、３０００Åを超えると、導電層が基材粒子から剥
離しやすくなる。
【００１７】上記弾力性導電微粒子は、１０％圧縮変形
時の荷重値が１．４７×１０ -3 Ｎ以下、かつ、Ｋ値が３
４３２Ｎ／ｍｍ2 以下であることが好ましい。上記荷重
値又はＫ値が上記範囲を超えると、導電性微粒子として
好ましい柔軟性が得られないことがある。さらに、この
微粒子は、圧縮破壊荷重値の１／２の荷重を負荷し、そ
して取り除いた後の圧縮変形回復率が３０％以上である
ことが好ましい。上記回復率が３０％未満では、導電性
微粒子として好ましい弾力性が得られないことがある。
時の荷重値が１．４７×１０ -3 Ｎ以下、かつ、Ｋ値が３
４３２Ｎ／ｍｍ2 以下であることが好ましい。上記荷重
値又はＫ値が上記範囲を超えると、導電性微粒子として
好ましい柔軟性が得られないことがある。さらに、この
微粒子は、圧縮破壊荷重値の１／２の荷重を負荷し、そ
して取り除いた後の圧縮変形回復率が３０％以上である
ことが好ましい。上記回復率が３０％未満では、導電性
微粒子として好ましい弾力性が得られないことがある。
【００１８】ここで、本発明で定義するＫ値について説
明する。
明する。
【００１９】ラウンダウーリフシッツ理論物理学教程
「弾性理論」（東京図書1972年発行）42頁によれば、半
径がそれぞれＲ、Ｒ’の二つの弾性球体を圧縮させた状
態で接触させるとき、ｈは次式により与えられる。 ｈ＝Ｆ2/3 ［Ｄ2 （１／Ｒ＋１／Ｒ’）］1/3 …（１） Ｄ＝（３／４）［（１−σ2 ）／Ｅ＋（１−σ’2 ）／Ｅ’］ …（２）
「弾性理論」（東京図書1972年発行）42頁によれば、半
径がそれぞれＲ、Ｒ’の二つの弾性球体を圧縮させた状
態で接触させるとき、ｈは次式により与えられる。 ｈ＝Ｆ2/3 ［Ｄ2 （１／Ｒ＋１／Ｒ’）］1/3 …（１） Ｄ＝（３／４）［（１−σ2 ）／Ｅ＋（１−σ’2 ）／Ｅ’］ …（２）
【００２０】ここに、ｈはＲ＋Ｒ’と両球の中心間の距
離の差、Ｆは圧縮力、Ｅ、Ｅ’は二つの弾性球の弾性
率、σ、σ’は弾性球のポアッソン比を表す。
離の差、Ｆは圧縮力、Ｅ、Ｅ’は二つの弾性球の弾性
率、σ、σ’は弾性球のポアッソン比を表す。
【００２１】一方、球を剛体の板に置き換えて、かつ両
側から圧縮する場合、Ｒ’→∞、Ｅ》Ｅ’とすると、近
似的に次式が得られる。 Ｆ＝（２1/2 ／３）（Ｓ3/2 ）（Ｅ・Ｒ1/2 ）（１−σ2 ） …（３）
側から圧縮する場合、Ｒ’→∞、Ｅ》Ｅ’とすると、近
似的に次式が得られる。 Ｆ＝（２1/2 ／３）（Ｓ3/2 ）（Ｅ・Ｒ1/2 ）（１−σ2 ） …（３）
【００２２】ここに、Ｓは圧縮変形量を表す。この式を
変形すると容易に次式が得られる。 Ｋ＝（３／２1/2 ）・Ｆ・Ｓ-3/2・Ｒ-1/2 …（４）
変形すると容易に次式が得られる。 Ｋ＝（３／２1/2 ）・Ｆ・Ｓ-3/2・Ｒ-1/2 …（４）
【００２３】よって、Ｋ値を表す式
Ｋ＝（３／√２）・Ｆ・Ｓ-3/2・Ｒ-1/2 …（５）
が得られる。
【００２４】このＫ値は球体の硬さを普遍的かつ定量的
に表すものである。このＫ値を用いることにより、微球
体又はスペーサー（以下、スペーサー等という）の好適
な硬さを定量的、かつ一義的に表すことが可能となる。
に表すものである。このＫ値を用いることにより、微球
体又はスペーサー（以下、スペーサー等という）の好適
な硬さを定量的、かつ一義的に表すことが可能となる。
【００２５】本発明の弾力性微粒子は、従来の低密度架
橋重合体及び高密度架橋重合体のそれぞれの利点を共に
有する。すなわち、本発明の弾力性微粒子は、低密度架
橋重合体の柔軟性と高密度架橋重合体の弾力性を共に有
する。従来のように、重合体の架橋密度のみでその柔軟
性と弾力性を調整する場合には、良好な柔軟性と弾力性
とを共に有する微粒子を得ることは不可能であったが、
本発明の弾力性微粒子は、液状ブタジエンオリゴマーと
多官能アクリル酸エステルを共重合することにより上記
欠点を解消し得る。
橋重合体及び高密度架橋重合体のそれぞれの利点を共に
有する。すなわち、本発明の弾力性微粒子は、低密度架
橋重合体の柔軟性と高密度架橋重合体の弾力性を共に有
する。従来のように、重合体の架橋密度のみでその柔軟
性と弾力性を調整する場合には、良好な柔軟性と弾力性
とを共に有する微粒子を得ることは不可能であったが、
本発明の弾力性微粒子は、液状ブタジエンオリゴマーと
多官能アクリル酸エステルを共重合することにより上記
欠点を解消し得る。
【００２６】上記柔軟性は、液状ブタジエンオリゴマー
を含有する混合物から微粒子を重合して得ることにより
得られる。液状ブタジエンオリゴマーは、重合開始時に
すでに所定の数平均分子量を有し、かつ、このオリゴマ
ーは柔軟な分子構造を有している。従って、このオリゴ
マーを含有する混合物から微粒子を重合すると、得られ
る微粒子は、その分子内に上記オリゴマーに由来する柔
軟な分子構造を有するため、微粒子として良好な柔軟性
を有する。
を含有する混合物から微粒子を重合して得ることにより
得られる。液状ブタジエンオリゴマーは、重合開始時に
すでに所定の数平均分子量を有し、かつ、このオリゴマ
ーは柔軟な分子構造を有している。従って、このオリゴ
マーを含有する混合物から微粒子を重合すると、得られ
る微粒子は、その分子内に上記オリゴマーに由来する柔
軟な分子構造を有するため、微粒子として良好な柔軟性
を有する。
【００２７】上記弾力性は、多官能アクリル酸エステル
を上記オリゴマーと共重合することにより得られる。上
記エステルの官能基の数と重合時の濃度を調整すること
により、得られる微粒子の架橋密度を所望の密度に調整
することが可能であり、その結果、微粒子に良好な弾力
性が付与される。
を上記オリゴマーと共重合することにより得られる。上
記エステルの官能基の数と重合時の濃度を調整すること
により、得られる微粒子の架橋密度を所望の密度に調整
することが可能であり、その結果、微粒子に良好な弾力
性が付与される。
【００２８】さらに本発明の弾力性導電微粒子は、基材
粒子として上記弾力性微粒子を用い、その表面を導電材
料で被覆することにより得られる。この弾力性導電微粒
子は、基材粒子に上記弾力性微粒子を用いているので、
良好な柔軟性と弾力性とを共に有する。この弾力性導電
微粒子を導電接着剤としてマイクロ素子実装用に使用し
た場合には、その良好な柔軟性により小さな力での接合
が可能であり、かつ（上下）電極との接合面積が大きく
なる。従って、接続抵抗を減少させ得る。さらに、この
弾力性導電微粒子は、その良好な弾力性により、時間が
経過しても復元性が低下しない。従って、導電接着剤と
して優れた接続信頼性を有する。
粒子として上記弾力性微粒子を用い、その表面を導電材
料で被覆することにより得られる。この弾力性導電微粒
子は、基材粒子に上記弾力性微粒子を用いているので、
良好な柔軟性と弾力性とを共に有する。この弾力性導電
微粒子を導電接着剤としてマイクロ素子実装用に使用し
た場合には、その良好な柔軟性により小さな力での接合
が可能であり、かつ（上下）電極との接合面積が大きく
なる。従って、接続抵抗を減少させ得る。さらに、この
弾力性導電微粒子は、その良好な弾力性により、時間が
経過しても復元性が低下しない。従って、導電接着剤と
して優れた接続信頼性を有する。
【００２９】
【実施例】以下実施例により本発明を具体的に説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の
実施例での評価項目は以下の通りである。
が、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の
実施例での評価項目は以下の通りである。
【００３０】反応溶液粘度の測定
重合反応終了後の懸濁液の粘度を、Ｅ型粘度計（ＴＯＫ
ＩＭＥＣ製）で測定し、微粒子の粒径調整の難易度の指
標とした。
ＩＭＥＣ製）で測定し、微粒子の粒径調整の難易度の指
標とした。
【００３１】微粒子の圧縮特性
得られた微粒子の圧縮特性を、微小圧縮試験機（島津製
作所製、ＰＣＴ−２００型）を用いて、以下の３項目に
ついて測定した。
作所製、ＰＣＴ−２００型）を用いて、以下の３項目に
ついて測定した。
【００３２】
（ｉ） １０％圧縮変形時の荷重（Ｎ）
（ｉｉ） １０％圧縮変形時のＫ値（Ｎ／ｍｍ2 ）
（ｉｉｉ）１ｇｒ負荷後の圧縮変形回復率（％）
接続抵抗の経時変化
試験用電極を、１時間ごとに−４０℃及び８０℃で放置
し、２５０時間ごとに電極の接続抵抗をデジタルマルチ
メーター（タケダ理研製）で測定した。
し、２５０時間ごとに電極の接続抵抗をデジタルマルチ
メーター（タケダ理研製）で測定した。
【００３３】（実施例１）
両末端ウレタンアクリレート変性液状ブタジエンオリゴ
マー（日本曹達（株）製、ＴＥ−１０００）３０重量％
及びアクリル酸エステル（共栄社化学（株）製、Ａ−Ｔ
ＭＰＴ）７０重量％を混合溶解した。この混合物に、ラ
ジカル重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイドを
２．０重量部溶解させた。この混合物を、その総量に対
して４００重量％の５．５％ポバール水溶液中に混合攪
拌して水性懸濁液を調製した。この懸濁液を、８５℃で
５時間、さらに９０℃で３時間加熱反応させ、架橋重合
体である弾力性微粒子を得た。重合反応の際、得られる
微粒子の粒径を制御するため攪拌速度を調整した。得ら
れた微粒子を分離乾燥して試料として上記評価及び
に供した。評価結果を下記の表１に示す。
マー（日本曹達（株）製、ＴＥ−１０００）３０重量％
及びアクリル酸エステル（共栄社化学（株）製、Ａ−Ｔ
ＭＰＴ）７０重量％を混合溶解した。この混合物に、ラ
ジカル重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイドを
２．０重量部溶解させた。この混合物を、その総量に対
して４００重量％の５．５％ポバール水溶液中に混合攪
拌して水性懸濁液を調製した。この懸濁液を、８５℃で
５時間、さらに９０℃で３時間加熱反応させ、架橋重合
体である弾力性微粒子を得た。重合反応の際、得られる
微粒子の粒径を制御するため攪拌速度を調整した。得ら
れた微粒子を分離乾燥して試料として上記評価及び
に供した。評価結果を下記の表１に示す。
【００３４】（実施例２〜１０、比較例１〜３）
表１に示すブタジエンオリゴマー及びアクリル酸エステ
ルを用いたこと以外は、実施例１と同様にして弾力性微
粒子を得、この弾力性微粒子について実施例１と同様に
評価を行った。評価結果を下記の表１に示す。
ルを用いたこと以外は、実施例１と同様にして弾力性微
粒子を得、この弾力性微粒子について実施例１と同様に
評価を行った。評価結果を下記の表１に示す。
【００３５】（比較例４）
一般に軟質タイプと言われている粒径５μｍの市販品微
粒子（住友化学社製、ファインパール）を用いたこと以
外は、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を下記
の表１に示す。
粒子（住友化学社製、ファインパール）を用いたこと以
外は、実施例１と同様の評価を行った。評価結果を下記
の表１に示す。
【００３６】（比較例５）
一般に硬質タイプと言われている粒径５μｍの市販品微
粒子（積水ファインケミカル社製、ミクロパールＳＰＡ
Ｎ）を用いたこと以外は、実施例１と同様の評価を行っ
た。評価結果を下記の表１に示す。
粒子（積水ファインケミカル社製、ミクロパールＳＰＡ
Ｎ）を用いたこと以外は、実施例１と同様の評価を行っ
た。評価結果を下記の表１に示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１から明らかなように、両末端にメタア
クリル基を有するオリゴマーを用いた場合には、粒径調
整が容易でないことがあり、Ｋ値が大きく所望の柔軟性
が得られにくいことがある。従って、オリゴマーの両末
端はアクリル基であることが好ましい。単官能アクリル
酸エステルを用いた場合には、圧縮変形回復率に問題が
あり、所望の弾力性が得られない。従って、アクリル酸
エステルは、多官能のものが用いられる。
クリル基を有するオリゴマーを用いた場合には、粒径調
整が容易でないことがあり、Ｋ値が大きく所望の柔軟性
が得られにくいことがある。従って、オリゴマーの両末
端はアクリル基であることが好ましい。単官能アクリル
酸エステルを用いた場合には、圧縮変形回復率に問題が
あり、所望の弾力性が得られない。従って、アクリル酸
エステルは、多官能のものが用いられる。
【００３９】（実施例１１）
実施例１で得られた弾力性微粒子の表面に、１００Å厚
の金メッキを施し弾力性導電微粒子を得た。この導電微
粒子を、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロ
ック共重合体の３０％トルエン溶液に１５部混合し異方
性導電ペーストを調製した。このペーストを、金メッキ
配線が３本／ｍｍの間隔で２０本形成されたＦＰＣ試験
用電極の接合部に、乾燥後の塗膜厚みが２５μｍとなる
ように２．５ｍｍ幅で塗布した。このＦＰＣ試験用電極
を、この電極と同様の配線を有するＰＷＢ試験用電極に
加熱接合した。この接合された電極を上記評価に供し
た。結果を図１に示す。
の金メッキを施し弾力性導電微粒子を得た。この導電微
粒子を、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロ
ック共重合体の３０％トルエン溶液に１５部混合し異方
性導電ペーストを調製した。このペーストを、金メッキ
配線が３本／ｍｍの間隔で２０本形成されたＦＰＣ試験
用電極の接合部に、乾燥後の塗膜厚みが２５μｍとなる
ように２．５ｍｍ幅で塗布した。このＦＰＣ試験用電極
を、この電極と同様の配線を有するＰＷＢ試験用電極に
加熱接合した。この接合された電極を上記評価に供し
た。結果を図１に示す。
【００４０】（比較例６）
粒径５μｍの市販品硬質導電微粒子（積水ファインケミ
カル社製、ミクロパールＡＵ硬質タイプ）を用いたこと
以外は、実施例１１と同様にしてペーストを得、このペ
ーストについて実施例１１と同様の評価を行った。結果
を図１に示す。 （比較例７） 粒径５μｍの市販品軟質導電微粒子（奥野製薬社製、オ
ーロパール）を用いたこと以外は、実施例１１と同様に
してペーストを得、このペーストについて実施例１１と
同様の評価を行った。結果を図１に示す。
カル社製、ミクロパールＡＵ硬質タイプ）を用いたこと
以外は、実施例１１と同様にしてペーストを得、このペ
ーストについて実施例１１と同様の評価を行った。結果
を図１に示す。 （比較例７） 粒径５μｍの市販品軟質導電微粒子（奥野製薬社製、オ
ーロパール）を用いたこと以外は、実施例１１と同様に
してペーストを得、このペーストについて実施例１１と
同様の評価を行った。結果を図１に示す。
【００４１】図１において、○は本発明の弾力性導電微
粒子の結果を、×は比較例６の硬質導電粒子の結果を、
そして△は比較例７の軟質導電粒子の結果を示す。この
図１から明らかなように、本発明の弾力性導電微粒子を
使用した異方性導電ペーストで接合された電極は、軟質
導電粒子使用のものと同等の優れた初期の接続抵抗を有
する。さらに、本発明の弾力性導電微粒子の電極は、硬
質導電粒子の電極と同様に、時間が経過しても接続抵抗
はほとんど変化しない。従って、本発明の弾力性導電微
粒子は、導電材料として最も優れていることがわかる。
粒子の結果を、×は比較例６の硬質導電粒子の結果を、
そして△は比較例７の軟質導電粒子の結果を示す。この
図１から明らかなように、本発明の弾力性導電微粒子を
使用した異方性導電ペーストで接合された電極は、軟質
導電粒子使用のものと同等の優れた初期の接続抵抗を有
する。さらに、本発明の弾力性導電微粒子の電極は、硬
質導電粒子の電極と同様に、時間が経過しても接続抵抗
はほとんど変化しない。従って、本発明の弾力性導電微
粒子は、導電材料として最も優れていることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】本発明の弾力性微粒子は、優れた柔軟性
及び弾力性を共に有している。従って、この弾力性微粒
子は、基板の配線をキズつけず、かつ、優れた耐久性を
有する、タッチパネル等のスペーサとして利用され得
る。さらに、本発明の弾力性微粒子の表面を導電材料で
被覆した弾力性導電微粒子は、優れた接続抵抗及び接続
信頼性をともに有している。従って、この弾力性導電微
粒子は、実装用導電接着剤又は異方性導電接着剤の導電
材料として有用で、特にマイクロ素子実装用導電材料と
して利用され得る。
及び弾力性を共に有している。従って、この弾力性微粒
子は、基板の配線をキズつけず、かつ、優れた耐久性を
有する、タッチパネル等のスペーサとして利用され得
る。さらに、本発明の弾力性微粒子の表面を導電材料で
被覆した弾力性導電微粒子は、優れた接続抵抗及び接続
信頼性をともに有している。従って、この弾力性導電微
粒子は、実装用導電接着剤又は異方性導電接着剤の導電
材料として有用で、特にマイクロ素子実装用導電材料と
して利用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】接続抵抗の経時変化を示す図である。△は、軟
質導電粒子を表し、×は、硬質導電粒子を表し、○は、
弾力性導電粒子を表す。
質導電粒子を表し、×は、硬質導電粒子を表し、○は、
弾力性導電粒子を表す。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｂ 5/16 Ｈ０１Ｂ 5/16
(56)参考文献 特開 平２−284901（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−107188（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−36306（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−277105（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−24512（ＪＰ，Ｂ１)
特公 平５−19241（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08F 290/00 - 290/14
C08F 299/00 - 299/08
C09J 1/00 - 201/10
H01B 1/00
H01B 5/00
H01B 5/16
Claims (5)
- 【請求項１】 両末端に（メタ）アクリル基を有する液
状ブタジエンオリゴマーと多官能アクリル酸エステルと
の架橋共重合体からなり、１ｇｒ負荷後の圧縮変形回復
率（％）が２０％以上であり、粒径が１〜１０００μｍ
であることを特徴とする、弾力性微粒子。 - 【請求項２】 架橋共重合体が、末端ウレタンアクリレ
ート変性液状ブタジエンオリゴマーと多官能アクリル酸
エステルとの架橋共重合体であることを特徴とする、請
求項１に記載の弾力性微粒子。 - 【請求項３】 両末端に（メタ）アクリル基を有する液
状ブタジエンオリゴマー１０〜７０重量％と多官能アク
リル酸エステル９０〜３０重量％とを含有する混合物
を、触媒存在下で懸濁重合することを特徴とする、請求
項１又は２に記載の弾力性微粒子の製造方法。 - 【請求項４】 請求項１又は２に記載の弾力性微粒子か
らなる基材微粒子が、導電層で被覆されていることを特
徴とする、弾力性導電微粒子。 - 【請求項５】 請求項１又は２に記載の弾力性微粒子か
らなる基材微粒子が導電層で被覆されている弾力性導電
微粒子であって、 該弾力性導電微粒子の１０％圧縮変形時における圧縮荷
重値が１．４７×１０ -3 Ｎ以下、かつ、圧縮弾性率（Ｋ
値）が３４３２Ｎ／ｍｍ2 以下であり、そして該弾力性
導電微粒子に圧縮破壊荷重値の１／２の荷重を負荷し、
該荷重を取り除いた後の圧縮変形回復率が３０％以上で
あることを特徴とする、 弾力性導電微粒子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27777995A JP3373094B2 (ja) | 1994-10-28 | 1995-10-25 | 弾力性微粒子及びその製造方法並びに弾力性導電微粒子 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-265430 | 1994-10-28 | ||
| JP26543094 | 1994-10-28 | ||
| JP27777995A JP3373094B2 (ja) | 1994-10-28 | 1995-10-25 | 弾力性微粒子及びその製造方法並びに弾力性導電微粒子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225625A JPH08225625A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3373094B2 true JP3373094B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=26546968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27777995A Expired - Lifetime JP3373094B2 (ja) | 1994-10-28 | 1995-10-25 | 弾力性微粒子及びその製造方法並びに弾力性導電微粒子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373094B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US6489376B1 (en) * | 2000-07-31 | 2002-12-03 | Alcatel | Formulation of UV-curable coatings for optical fiber for a fast cure |
| JP4642286B2 (ja) * | 2001-08-01 | 2011-03-02 | 早川ゴム株式会社 | 合成樹脂微粒子、導電性微粒子及び異方導電性材料組成物 |
| CN100413890C (zh) * | 2002-06-06 | 2008-08-27 | 索尼化学株式会社 | 树脂粒子、导电粒子及由其构成的各向异性导电粘合剂 |
| TWI327151B (en) * | 2002-12-17 | 2010-07-11 | Sony Chemicals Corp | Processes for producing resin particles and anisotropically electroconductive adhesive |
| JP4527495B2 (ja) * | 2004-10-22 | 2010-08-18 | 株式会社日本触媒 | 重合体微粒子およびその製造方法、導電性微粒子 |
| JP4962706B2 (ja) * | 2006-09-29 | 2012-06-27 | 日本化学工業株式会社 | 導電性粒子およびその製造方法 |
| JP5208483B2 (ja) * | 2006-11-29 | 2013-06-12 | 三洋化成工業株式会社 | 弾性樹脂粒子 |
| JP2008156611A (ja) * | 2006-11-29 | 2008-07-10 | Sanyo Chem Ind Ltd | 弾性樹脂粒子の製造方法 |
| WO2017104665A1 (ja) * | 2015-12-15 | 2017-06-22 | 積水化学工業株式会社 | 導電性粘着テープ |
| JP6216474B1 (ja) | 2017-03-07 | 2017-10-18 | 宇部エクシモ株式会社 | 有機無機複合粒子 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1907666A1 (de) * | 1969-02-15 | 1970-10-15 | Merck Patent Gmbh | Quellfaehige Polymerisate |
| JPS6012603A (ja) * | 1983-07-01 | 1985-01-23 | 住友化学工業株式会社 | 導電性樹脂フイラ− |
| JPH0689069B2 (ja) * | 1985-05-31 | 1994-11-09 | 積水ファインケミカル株式会社 | 導電性微球体 |
| JPS63107188A (ja) * | 1986-10-24 | 1988-05-12 | 古河電気工業株式会社 | 導電性フイラ− |
| JP2745418B2 (ja) * | 1989-04-27 | 1998-04-28 | 藤倉化成株式会社 | 多孔化重合体粒子の製造方法 |
| JP3542611B2 (ja) * | 1991-07-26 | 2004-07-14 | 積水化学工業株式会社 | 導電性微粒子、電極接続構造体及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP27777995A patent/JP3373094B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08225625A (ja) | 1996-09-03 |
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