JP4313664B2 - Protruding conductive particles, coated conductive particles, and anisotropic conductive material - Google Patents
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Description
本発明は、基材粒子の表面に子粒子を強固に結合させることができる突起粒子の製造方法
、該突起粒子の製造方法を用いてなる突起粒子、突起導電性粒子及び異方性導電材料に関
する。
The present invention relates to a method for producing protruding particles capable of binding child particles firmly to the surface of base particles, and to protruding particles, protruding conductive particles and anisotropic conductive material using the protruding particle manufacturing method. .
基材粒子表面の少なくとも一部に突起を有する突起粒子は、基材粒子にはない機能を有す
ることから、様々な用途への展開が期待されている。例えば、ギャップ材や導電性粒子と
して用いる場合、基板や電極間での粒子の移動防止効果が期待されている。また、表面突
起の乱反射による艶消し効果により、顔料や染料を入れずに不透明化(白色化)が可能で
あるため、電子ペーパー用表示粒子や塗料としても期待されている。
Protrusion particles having protrusions on at least a part of the surface of the base particle have a function not found in the base particles, and thus are expected to be used in various applications. For example, when used as a gap material or conductive particles, an effect of preventing the movement of particles between the substrate and the electrode is expected. Further, the matte effect due to the irregular reflection of the surface protrusions can make it opaque (whitening) without adding pigments or dyes, and thus is expected as display particles and paints for electronic paper.
また、近年電子回路に採用されているアルミニウム電極では、表面に酸化被膜が形成され
やすく、導電性粒子で回路間を接続しようとしたとき、酸化被膜のために導通が妨げられ
るという問題があった。このような場合においても、表面に導電性の突起を有する突起導
電性粒子を用いれば、突起部分が回路の酸化被膜を突き破り、導通を確保できることから
、接続信頼性を向上させると考えられる。
In addition, aluminum electrodes that have recently been used in electronic circuits have a problem in that an oxide film is easily formed on the surface, and when an attempt is made to connect circuits with conductive particles, conduction is hindered due to the oxide film. . Even in such a case, if projecting conductive particles having conductive projections on the surface are used, it is considered that the projecting portion can break through the oxide film of the circuit and ensure conduction, thereby improving connection reliability.
このような突起粒子を製造する方法としては、従来は例えば、基材粒子の表面に有機又は
無機の子粒子をメカノケミカル法(高速気流法)等により付着させる方法が行われていた
。しかし、この方法では、基材粒子表面への子粒子の付着量を制御することが極めて困難
であり、また、基材粒子と子粒子との結合が物理的な結合力のみでなることから極めて弱
く、単粒子化工程や媒体中への分散工程等において子粒子が基材粒子から剥がれ落ちてし
まうことがあるという問題があった。
As a method for producing such protruding particles, conventionally, for example, a method in which organic or inorganic child particles are adhered to the surface of the substrate particles by a mechanochemical method (high-speed air flow method) or the like has been performed. However, in this method, it is extremely difficult to control the amount of the child particles attached to the surface of the base material particles, and since the bond between the base particles and the child particles is only a physical binding force, it is extremely difficult. There is a problem that the child particles may be peeled off from the base particles in a single particle forming process or a dispersing process in a medium.
また、突起導電性粒子を製造する方法としては、例えば特許文献1に、基材粒子の表面に
無電解メッキによりニッケルの導電被膜を形成させる際に、ニッケル被膜と突起の核とな
るニッケルの微小粒子を同時に析出させ、ニッケルの微小粒子を取り込みながら更にニッ
ケル被膜を形成させることにより、基材粒子の表面に導電性の突起を形成させる方法が開
示されている。しかしながら、この方法では、析出させるニッケルの微小粒子の量や大き
さを制御することが極めて困難であるため、得られる突起の数や大きさを制御することが
難しいという問題があった。
In addition, as a method of manufacturing the protruding conductive particles, for example, in Patent Document 1, when a nickel conductive film is formed on the surface of the base particle by electroless plating, the nickel coating and the minute nickel that becomes the nucleus of the protrusion are used. A method is disclosed in which conductive protrusions are formed on the surface of substrate particles by simultaneously depositing particles and forming a nickel coating while taking in nickel fine particles. However, this method has a problem that it is difficult to control the number and size of the protrusions to be obtained because it is very difficult to control the amount and size of the nickel fine particles to be deposited.
本発明は、上記の現状に鑑み、基材粒子の表面に子粒子を強固に結合させることができる
突起粒子の製造方法、該突起粒子の製造方法を用いてなる突起粒子、突起導電性粒子及び
異方性導電材料を提供することを目的とする。
In view of the above-described situation, the present invention provides a method for producing a projecting particle capable of firmly binding a child particle to the surface of a base particle, a projecting particle using the method for producing the projecting particle, a projecting conductive particle, and An object is to provide an anisotropic conductive material.
本発明は、シード粒子分散液に子粒子を添加して、シード/子粒子複合化液を調製する工程と、前記シード/子粒子複合化液に重合性不飽和単量体を添加して、前記重合性不飽和単量体がシード/子粒子複合体に吸収された重合性液滴を調製する工程と、前記重合性液滴を重合させる工程とを有する突起粒子の製造方法を用いてなる突起粒子と、前記突起粒子の表面に形成された金属層とからなる突起導電性粒子である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention includes adding a child particle to a seed particle dispersion to prepare a seed / child particle composite liquid, adding a polymerizable unsaturated monomer to the seed / child particle composite liquid, Using a method for producing protruding particles, comprising a step of preparing a polymerizable droplet in which the polymerizable unsaturated monomer is absorbed in a seed / child particle complex, and a step of polymerizing the polymerizable droplet Protruding conductive particles comprising protruding particles and a metal layer formed on the surface of the protruding particles .
The present invention is described in detail below.
本発明者らは、鋭意検討の結果、重合性液滴の表面に子粒子を付着させた後、該重合性液
滴を重合させれば、子粒子は重合性液滴を重合させてなる粒子の表面に強固に固定される
ことを見出し、本発明を完成するに至った。
なお、本明細書において重合性液滴とは、少なくとも表面に重合性不飽和単量体を有し、
加熱等の手段により該重合性不飽和単量体を重合させることができる粒子を意味する。
As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have found that if the polymerizable droplets are polymerized after attaching the child particles to the surface of the polymerizable droplets, the child particles are particles formed by polymerizing the polymerizable droplets. As a result, the present invention has been completed.
In the present specification, the polymerizable droplet has a polymerizable unsaturated monomer on at least the surface,
It means particles capable of polymerizing the polymerizable unsaturated monomer by means such as heating.
このような重合性液滴としては特に限定されないが、例えば、懸濁重合法や乳化重合法等
によって樹脂微粒子を製造する際の中間体である重合性液滴や、シード重合法によって樹
脂微粒子を製造する際の中間体である重合性不飽和単量体を吸収したシード粒子(膨潤液
滴)等が挙げられる。
Such polymerizable droplets are not particularly limited. For example, polymerizable droplets that are intermediates for producing resin fine particles by suspension polymerization method or emulsion polymerization method, or resin fine particles by seed polymerization method are used. Examples thereof include seed particles (swelling droplets) that have absorbed a polymerizable unsaturated monomer that is an intermediate during production.
本発明の突起粒子の製造方法としては、例えば、少なくとも重合性不飽和単量体と媒体と
を混合して重合性不飽和単量体を含む重合性液滴が媒体中に分散した分散液を調製する工
程と、上記分散液に子粒子を添加し、子粒子を重合性液滴の表面に付着させる工程と、子
粒子が付着した重合性液滴を重合させる工程とを有する方法が好適である(このような方
法を以下、実施態様1ともいう)。
以下にこの実施態様1を説明することにより、本発明の突起粒子の製造方法を説明する。
As a method for producing the protruding particles of the present invention, for example, a dispersion in which at least a polymerizable unsaturated monomer and a medium are mixed and polymerizable droplets containing the polymerizable unsaturated monomer are dispersed in the medium is used. A method comprising a step of preparing, adding a child particle to the dispersion, attaching the child particle to the surface of the polymerizable droplet, and polymerizing the polymerizable droplet to which the child particle is attached is suitable. (Such a method is hereinafter also referred to as Embodiment 1).
The production method of the protruding particles of the present invention will be explained by explaining the embodiment 1 below.
実施態様1の突起粒子の製造方法では、まず、重合性不飽和単量体と媒体とを混合して重
合性不飽和単量体を含む重合性液滴が媒体中に分散した分散液を調製する工程を行う。こ
の工程は、従来公知の懸濁重合法、乳化重合法等と同様にして行うことができる。
In the method for producing protruding particles of Embodiment 1, first, a polymerizable unsaturated monomer and a medium are mixed to prepare a dispersion in which polymerizable droplets containing the polymerizable unsaturated monomer are dispersed in the medium. The process to do is performed. This step can be performed in the same manner as conventionally known suspension polymerization method, emulsion polymerization method and the like.
上記重合性不飽和単量体としては、非架橋性の単量体及び/又は架橋性の単量体の1種又
は2種以上を用いることができる。
上記非架橋性単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチ
レン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アク
リル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)ア
クリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メ
タ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリ
レート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシ
ル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、エチレングリコール(メ
タ)アクリレート、トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロプロピル
(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)ア
クリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類
;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビ
ニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル
、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニル、プロピオン酸ビ
ニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、ブチレン、メチルペンテン、イソ
プレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素等が挙げられる。
As said polymerizable unsaturated monomer, the 1 type (s) or 2 or more types of a non-crosslinkable monomer and / or a crosslinkable monomer can be used.
Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene monomers such as styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, p-chlorostyrene, chloromethylstyrene; (meth) acrylic acid, maleic acid, anhydrous Carboxyl group-containing monomers such as maleic acid; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (Meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, ethylene glycol (meth) acrylate, trifluoroethyl (meth) acrylate, pentafluoropropyl (meth) acrylate, etc. Kill (meth) acrylates; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate, oxygen atom-containing (meth) acrylates such as glycidyl (meth) acrylate; (meth) acrylonitrile Nitrile-containing monomers such as; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, and propyl vinyl ether; acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate, vinyl fluoride, vinyl chloride, and vinyl propionate And unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, butylene, methylpentene, isoprene and butadiene.
上記架橋性単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレー
ト、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メ
タ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリス
リトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレ
ート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート;グリセロールジ(メタ)アクリレート、
ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)
アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、ト
リアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルア
ミド、ジアリルエーテル等;γ―(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ト
リメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体;フタル酸
等のジカルボン酸類;ジアミン類;ジアリルフタレート、ベンゾグアナミン、トリアリル
イソシアネート等が挙げられる。
これらの重合性不飽和単量体は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipentaerythritol. Hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate; glycerol di (meth) acrylate,
Polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth)
Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate; triallyl (iso) cyanurate, triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, etc .; γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxy Silane-containing monomers such as silylstyrene and vinyltrimethoxysilane; dicarboxylic acids such as phthalic acid; diamines; diallyl phthalate, benzoguanamine, triallyl isocyanate, and the like.
These polymerizable unsaturated monomers may be used alone or in combination of two or more.
上記媒体としては、上記重合性不飽和単量体と非相溶であれば特に限定されないが、例え
ば、水、メタノール、エタノール、ジメチルスルフォキシド、ジメチルホルムアミド等及
びこれらの混合液が挙げられる。なかでも、取り扱いが容易なことから水が好適である。
The medium is not particularly limited as long as it is incompatible with the polymerizable unsaturated monomer, and examples thereof include water, methanol, ethanol, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, and a mixed solution thereof. Of these, water is preferred because it is easy to handle.
上記媒体中に形成される上記重合性不飽和単量体を含有する重合性液滴は、重合させるこ
とにより基材粒子を構成するものである。
The polymerizable droplets containing the polymerizable unsaturated monomer formed in the medium constitute base particles by being polymerized.
上記媒体中に上記重合性不飽和単量体を含有する重合性液滴を安定して分散させるために
は、例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキシエチレン、セル
ロース等の分散安定剤を添加することが好ましい。
また、上記媒体中には、更に、補助安定剤、pH調製剤、老化防止剤、酸化防止剤、防腐
剤等を通常懸濁重合法や乳化重合法において用いられる添加剤を加えてもよい。
In order to stably disperse the polymerizable droplets containing the polymerizable unsaturated monomer in the medium, for example, a dispersion stabilizer such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyoxyethylene, or cellulose is added. It is preferable.
In addition, additives such as auxiliary stabilizers, pH adjusters, anti-aging agents, antioxidants, preservatives and the like that are usually used in suspension polymerization methods and emulsion polymerization methods may be added to the medium.
上記重合性不飽和単量体を含有する重合性液滴が媒体中に分散した分散液を調製する方法
としては特に限定されないが、例えば、上記重合性不飽和単量体を媒体に添加し、攪拌に
より重合性液滴とする方法;重合性不飽和単量体を微細なノズルや口径の揃った多孔膜等
より媒体中に押し出す方法等が挙げられる。
上記攪拌の際には、通常の攪拌羽根の他に、ホモミキサー、ホモジナイザー等用いてもよ
いし、この際に超音波を併用してもよい。
基材粒子の粒子径は分散液中の重合性液滴の粒子径に依存するため、分散安定剤の種類や
量、又は、撹拌の方法や強度、ノズル径や口径等により容易に制御することができる。
The method for preparing a dispersion in which polymerizable droplets containing the polymerizable unsaturated monomer are dispersed in a medium is not particularly limited. For example, the polymerizable unsaturated monomer is added to the medium, Examples thereof include a method of forming polymerizable droplets by stirring; a method of extruding a polymerizable unsaturated monomer into a medium from a fine nozzle, a porous film having a uniform aperture, and the like.
In the above stirring, a homomixer, a homogenizer, or the like may be used in addition to a normal stirring blade, and an ultrasonic wave may be used in this case.
Since the particle size of the substrate particles depends on the particle size of the polymerizable droplets in the dispersion, it can be easily controlled by the type and amount of the dispersion stabilizer, the stirring method and strength, the nozzle diameter, the aperture, etc. Can do.
実施態様1の突起粒子の製造方法では、次いで、上記分散液に子粒子を添加し、子粒子を
上記重合性液滴の表面に凝集させる工程を行う。
上記子粒子は、得られる突起粒子の突起部分を構成するものである。
上記子粒子としては、特に限定されず、例えば、樹脂からなるものの他、シリカ等の絶縁
性の無機物からなるもの、金属からなるもの等が挙げられる。なかでも樹脂からなるもの
が好ましい。上記樹脂としては特に限定されず、例えば、上述の重合性不飽和単量体を重
合してなる樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を併用し
ても良い。
In the method for producing protruding particles according to Embodiment 1, the step of adding child particles to the dispersion and aggregating the child particles on the surface of the polymerizable droplets is then performed.
The said child particle comprises the protrusion part of the protrusion particle | grains obtained.
The child particles are not particularly limited, and examples thereof include those made of a resin, those made of an insulating inorganic material such as silica, and those made of a metal. Of these, a resin is preferable. It does not specifically limit as said resin, For example, the resin etc. which superpose | polymerize the above-mentioned polymerizable unsaturated monomer are mentioned. These resins may be used alone or in combination of two or more.
また、上記子粒子は、表面に重合性不飽和基を有することが好ましい。これにより、上記
重合性液滴を重合する際に共重合されることから、子粒子と基材粒子との結合が極めて強
固になる。
子粒子表面に重合性の不飽和基を導入する方法としては特に限定されず、例えば、1)子
粒子の表面の官能基を、1段又は多段の反応により重合性不飽和基に変換する方法;2)
子粒子を調製する際に、重合性の異なる2種の重合性不飽和基を有する単量体を添加する
方法等が挙げられる。
The child particles preferably have a polymerizable unsaturated group on the surface. Thereby, since it copolymerizes when superposing | polymerizing the said polymeric droplet, the coupling | bonding of a child particle and a base particle becomes very firm.
The method for introducing a polymerizable unsaturated group into the surface of the child particle is not particularly limited. For example, 1) a method of converting the functional group on the surface of the child particle into a polymerizable unsaturated group by a one-stage or multi-stage reaction. 2)
A method of adding a monomer having two kinds of polymerizable unsaturated groups having different polymerization properties when preparing the child particles is exemplified.
上記1)法としては、例えば、シリカからなる子粒子の表面にビニルシランを反応させて
ビニル基を導入させる方法;グリシジルメタクリレートからなる子粒子の表面にメタクリ
ル酸を反応させてメタクリル基を導入する方法;ヒドロキシエチルメタクリレートからな
る子粒子の表面に2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネートを反応させてメタクリ
ル基を導入する方法等が挙げられる。
As the method 1), for example, a method of introducing vinyl groups by reacting vinyl silane with the surface of the child particles made of silica; a method of introducing methacrylic groups by reacting methacrylic acid with the surface of the child particles made of glycidyl methacrylate. A method of introducing a methacryl group by reacting 2-methacryloyloxyethyl isocyanate on the surface of a child particle made of hydroxyethyl methacrylate;
上記2)法における重合性の異なる2種の重合性不飽和基を有する単量体としては、例え
ば、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキシプロピルメタクリレート、アリロキシポリ
エチレングリコール−ポリエチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。
Examples of the monomer having two kinds of polymerizable unsaturated groups having different polymerizability in the method 2) include 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, allyloxy polyethylene glycol-polyethylene glycol monomethacrylate, and the like. It is done.
上記子粒子の粒子径としては特に限定されないが、好ましい下限は50nmである。50
nm未満であると、本発明の突起粒子をギャップ材や導電性粒子として用いる際に、突起
の高さが不充分となり、移動防止効果や、アルミニウム電極表面の酸化被膜を突き破ると
いう効果が得られないことがある。また、好ましい上限は、基材粒子の粒径の20%であ
る。20%を超えると、基材粒子の粒径に対し突起が必要以上に大きくなり、基材粒子の
特性が発現できなくなることがある。
Although it does not specifically limit as a particle diameter of the said child particle, A preferable minimum is 50 nm. 50
When it is less than nm, when the protruding particles of the present invention are used as a gap material or conductive particles, the height of the protrusion becomes insufficient, and an effect of preventing the movement and breaking through the oxide film on the surface of the aluminum electrode can be obtained. There may not be. Moreover, a preferable upper limit is 20% of the particle size of the substrate particles. When it exceeds 20%, the protrusions are larger than necessary with respect to the particle diameter of the base particles, and the characteristics of the base particles may not be expressed.
上記分散液に上記子粒子を添加すると、ファンデルワールス力又は静電相互作用により上
記重合性液滴の表面に子粒子が付着する。この付着法はヘテロ凝集法と呼ばれる方法であ
る。上記ヘテロ凝集法によれば、従来の高速攪拌機やハイブリダイザー等を用いた乾式方
法のように、基材粒子や子粒子を変形させたりすることがなく、また、子粒子が積層付着
したり、子粒子が溶融し粒子同士が合着して単粒子化できなかったりすることがなく、均
一かつ単層に重合性液滴の表面に子粒子を付着させることができる。
When the child particles are added to the dispersion, the child particles adhere to the surface of the polymerizable droplets by van der Waals force or electrostatic interaction. This adhesion method is a method called heteroaggregation. According to the hetero-aggregation method, as in the dry method using a conventional high-speed stirrer or a hybridizer, the base particles and the child particles are not deformed, and the child particles are laminated and adhered, The child particles are not melted and cannot be made into a single particle due to the coalescence of the particles, and the child particles can be adhered to the surface of the polymerizable droplets uniformly and in a single layer.
上記子粒子によって形成される突起の数は、基材粒子の粒径、子粒子の粒径及び本発明の
突起粒子の用途によって適宜選択すればよいが、子粒子による基材粒子表面の専有面積の
好ましい下限は0.5%、好ましい上限は50%である。0.5%未満であると、突起の
数が少なすぎて、得られる突起粒子をギャップ材として用いても移動防止効果が得られな
いことがあり、また、導電性粒子として用いても、導通方向に突起が存在しないことがあ
り、酸化被膜を突き破るという効果が得られないことがある。50%を超えると、突起粒
子の物性が子粒子の物性の影響を大きく受け、基材粒子の特性を発揮できないことがある
。なお、本明細書において専有面積とは、子粒子の基材粒子表面への投影面積を意味する
。
上記専有面積は、子粒子の添加量、濃度、表面電位、表面電荷や、媒体の極性、pH、イ
オン強度等によって制御することができる。
The number of protrusions formed by the child particles may be appropriately selected according to the particle diameter of the base particles, the particle diameter of the child particles, and the use of the protrusion particles of the present invention. The preferred lower limit is 0.5% and the preferred upper limit is 50%. If it is less than 0.5%, the number of projections is too small, and even if the resulting projection particles are used as a gap material, the movement preventing effect may not be obtained. There may be no protrusion in the direction, and the effect of breaking through the oxide film may not be obtained. If it exceeds 50%, the physical properties of the protruding particles are greatly affected by the physical properties of the child particles, and the characteristics of the base particles may not be exhibited. In the present specification, the exclusive area means the projected area of the child particles on the surface of the base material particles.
The exclusive area can be controlled by the amount, concentration, surface potential, surface charge, medium polarity, pH, ionic strength, etc. of the child particles.
実施態様1の突起粒子の製造方法では、次いで、子粒子が付着した重合性液滴を重合させ
る工程を行う。具体的には、例えば、重合開始剤を用いて、加熱又は光を照射することに
より重合を開始させる。上記加熱温度としては、用いる重合性不飽和単量体の組成や分子
量、重合開始剤の種類や量等によって適宜決定されるが、通常は30〜100℃の範囲で
行なわれる。
In the method for producing the protruding particles of Embodiment 1, the step of polymerizing the polymerizable droplets to which the child particles are attached is then performed. Specifically, for example, polymerization is started by heating or irradiating light using a polymerization initiator. The heating temperature is appropriately determined depending on the composition and molecular weight of the polymerizable unsaturated monomer to be used, the type and amount of the polymerization initiator, etc., but is usually in the range of 30 to 100 ° C.
上記重合開始剤は、重合性液滴中に含有されていてもよく、媒体中に溶解してもよい。重
合性液滴中に含有させる場合には、重合性不飽和単量体に溶解させた後、重合性液滴を調
製する方法が挙げられる。また、媒体中に溶解させる場合には、予め媒体中に重合開始剤
を溶解しておくか、重合性液滴を調製後、媒体と同じ液に溶解させ、重合性液滴の分散液
に添加する方法が挙げられる。
The polymerization initiator may be contained in a polymerizable droplet or may be dissolved in a medium. When it is contained in the polymerizable droplet, a method of preparing the polymerizable droplet after dissolving in the polymerizable unsaturated monomer can be mentioned. Also, when dissolving in the medium, dissolve the polymerization initiator in the medium in advance, or after preparing the polymerizable droplet, dissolve it in the same liquid as the medium and add it to the dispersion of the polymerizable droplet The method of doing is mentioned.
上記重合開始剤としては特に限定されず、例えば、過酸化水素、過酸化ベンゾイル等の過
酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチ
ルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−ア
ゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2−(カルバモイルアゾ)イソブチロ
ニトリル等のアゾニトリル化合物;2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビ
ス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾ
ビス{2−メチル−N−[2−(1−ヒドロキシブチル)]プロピオンアミド}、2,2
’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]等のアゾ
アミド化合物;2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、
2,2’−アゾビス[2−(3,4,5,6−テトラヒドロピリミジン−2−イル)プロ
パン]、これらの塩酸塩、硫酸塩等の環状アゾアミド化合物;2,2’−アゾビス(2−
アミジノプロパン)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチル
−プロピオンアミジン]等のアゾアミジン化合物;2,2’−アゾビス(4−シアノ吉草
酸)等のアゾカルボン酸化合物;2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミドオキ
シム)等のアゾオキシム化合物等が挙げられる。
The polymerization initiator is not particularly limited, and examples thereof include peroxides such as hydrogen peroxide and benzoyl peroxide; 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethyl). Azonitrile compounds such as valeronitrile), 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2- (carbamoylazo) isobutyronitrile; 2 , 2′-azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide}, 2,2′-azobis {2-methyl-N- [2- (1 -Hydroxybutyl)] propionamide}, 2,2
Azoamide compounds such as' -azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propionamide]; 2,2'-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane],
2,2′-azobis [2- (3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl) propane], cyclic azoamide compounds such as hydrochlorides and sulfates thereof; 2,2′-azobis (2-
Azoamidine compounds such as amidinopropane) and 2,2′-azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methyl-propionamidine]; azocarboxylic acid compounds such as 2,2′-azobis (4-cyanovaleric acid) An azooxime compound such as 2,2′-azobis (2-methylpropionamidooxime);
以上の操作により、上記重合性液滴から基材粒子が形成され、該基材粒子の表面に上記子
粒子が結合した突起粒子が得られる。
Through the above operation, base particles are formed from the polymerizable droplets, and projecting particles in which the child particles are bonded to the surface of the base particles are obtained.
更に実施態様2としては、例えば、シード粒子と、重合性不飽和単量体を含有する媒体と
を混合してシード粒子が媒体中に分散した分散液を調製する工程と、上記シード粒子に重
合性不飽和単量体を吸収させ重合性液滴を調製する工程と、分散液に子粒子を添加し、子
粒子を重合性液滴の表面に付着させる工程と、子粒子が付着した重合性液滴を重合させる
工程とを有する方法が挙げられる。
この実施態様2では、重合性液滴として、重合性不飽和単量体を含有する重合性液滴の代
わりに、シード粒子に重合性不飽和単量体を吸収させた重合性液滴を用いる以外は、上記
実施態様1と同様である。
Furthermore, as Embodiment 2, for example, a step of mixing seed particles and a medium containing a polymerizable unsaturated monomer to prepare a dispersion in which seed particles are dispersed in the medium, and polymerization onto the seed particles A step of preparing polymerizable droplets by absorbing the polymerizable unsaturated monomer, a step of adding child particles to the dispersion and attaching the child particles to the surface of the polymerizable droplets, and a polymerizability with the child particles attached And a method of polymerizing droplets.
In Embodiment 2, a polymerizable droplet in which a polymerizable unsaturated monomer is absorbed in a seed particle is used as the polymerizable droplet in place of the polymerizable droplet containing a polymerizable unsaturated monomer. Except for the above, this embodiment is the same as Embodiment 1 above.
本発明の突起粒子の製造方法によれば、基材粒子の表面に子粒子が結合した突起粒子を容
易に製造することができ、また、従来の懸濁重合、乳化重合、シード重合等の手法を応用
することにより、容易に基材粒子の大きさを調整することができ、また、子粒子の添加量
を調整等することにより、突起の数や密度を制御することができる。更に、本発明の突起
粒子の製造方法により得られた突起粒子では、基材粒子と子粒子との結合が強く、後述す
るメッキ等を施しても容易に剥離することがなく、安定して突起導電性粒子を製造するこ
とができる。
本発明の突起粒子の製造方法を用いてなる突起粒子もまた、本発明の1つである。
According to the method for producing a protruding particle of the present invention, it is possible to easily manufacture a protruding particle in which a child particle is bonded to the surface of a base particle, and a conventional method such as suspension polymerization, emulsion polymerization, seed polymerization, etc. By applying the above, the size of the base particles can be easily adjusted, and the number and density of the protrusions can be controlled by adjusting the addition amount of the child particles. Furthermore, in the protruding particles obtained by the method for manufacturing protruding particles of the present invention, the bonding between the base particles and the child particles is strong, and even if the plating described later is applied, the protruding particles are not easily peeled off and are stably protruded. Conductive particles can be produced.
Protrusion particles formed using the method for producing protrusion particles of the present invention are also one aspect of the present invention.
本発明の突起粒子と、上記突起粒子の表面に形成された金属層とからなる突起導電性粒子
もまた、本発明の1つである。
上記金属としては導電性を有しているものであれば特に限定されず、例えば、金、銀、銅
、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、
チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム、珪素等の金属や、ITO、
ハンダ等の金属化合物が挙げられる。
上記金属層は、単層構造であってもよく、複数の層からなる積層構造であってもよい。積
層構造からなる場合には、最外層は金からなることが好ましい。最外層を金からなるもの
にすることにより、耐食性が高く接触抵抗も小さい突起導電性粒子が得られる。
The projecting conductive particles comprising the projecting particles of the present invention and the metal layer formed on the surface of the projecting particles are also one aspect of the present invention.
The metal is not particularly limited as long as it has conductivity. For example, gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium,
Metals such as titanium, antimony, bismuth, germanium, cadmium, silicon, ITO,
Examples thereof include metal compounds such as solder.
The metal layer may have a single layer structure or a laminated structure including a plurality of layers. In the case of a laminated structure, the outermost layer is preferably made of gold. When the outermost layer is made of gold, protruding conductive particles having high corrosion resistance and low contact resistance can be obtained.
上記突起粒子の表面に金属層を形成する方法としては特に限定されず、例えば、物理的な
金属蒸着法、化学的な無電解メッキ法等の公知の方法が挙げられるが、工程の簡便さから
無電解メッキ法が好適である。無電解メッキ法で形成できる金属層としては、例えば、金
、銀、銅、プラチナ、パラジウム、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、コバルト、錫及び
これらの合金等が挙げられる。
The method for forming the metal layer on the surface of the protruding particles is not particularly limited, and examples thereof include known methods such as physical metal vapor deposition and chemical electroless plating. An electroless plating method is preferred. Examples of the metal layer that can be formed by the electroless plating method include gold, silver, copper, platinum, palladium, nickel, rhodium, ruthenium, cobalt, tin, and alloys thereof.
上記金属層の厚みとしては特に限定されないが、好ましい下限は0.005μm、好まし
い上限は1μmである。0.005μm未満であると、導電層としての充分な効果が得ら
れないことがあり、1μmを超えると、得られる突起導電性粒子の比重が高くなりすぎた
り、充分変形できる硬度ではなくなったりすることがある。より好ましい下限は0.01
μm、より好ましい上限は0.3μmである。
Although it does not specifically limit as thickness of the said metal layer, A preferable minimum is 0.005 micrometer and a preferable upper limit is 1 micrometer. When the thickness is less than 0.005 μm, a sufficient effect as the conductive layer may not be obtained. When the thickness exceeds 1 μm, the specific gravity of the obtained protruding conductive particles becomes too high, or the hardness is not sufficient to allow sufficient deformation. Sometimes. A more preferred lower limit is 0.01
The upper limit is more preferably 0.3 μm.
本発明の突起導電性粒子を基板と電子部品等との導電接続に用いれば、アルミニウム電極
等の表面に酸化被膜が形成されている場合であっても、該酸化被膜を突き破ることができ
ることから、極めて高い接続信頼性が得られる。
If the projecting conductive particles of the present invention are used for conductive connection between a substrate and an electronic component or the like, even if an oxide film is formed on the surface of an aluminum electrode or the like, the oxide film can be broken through, Extremely high connection reliability can be obtained.
本発明の突起導電性粒子と、突起導電性粒子の表面を被覆する絶縁粒子とからなる被覆導
電性粒子もまた、本発明の1つである。本発明の被覆導電性粒子も、基板と電子部品等と
の導電接続に好適に用いることができる。
The coated conductive particles comprising the protruding conductive particles of the present invention and the insulating particles covering the surfaces of the protruding conductive particles are also one aspect of the present invention. The coated conductive particles of the present invention can also be suitably used for conductive connection between a substrate and an electronic component.
上記絶縁粒子としては、絶縁性のものであれば特に限定されず、例えば、絶縁性の樹脂か
らなるものの他、シリカ等の絶縁性の無機物からなるもの等が挙げられる。なかでも絶縁
性の樹脂からなるものが好ましい。上記絶縁性の樹脂としては特に限定されず、例えば、
上述のコア粒子に用いられる樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、
2種以上を併用しても良い。
The insulating particles are not particularly limited as long as they are insulative, and examples thereof include those made of an insulating resin such as silica and the like. Among these, an insulating resin is preferable. The insulating resin is not particularly limited. For example,
Examples include resins used for the above-described core particles. These resins may be used alone,
Two or more kinds may be used in combination.
上記絶縁粒子の粒子径の好ましい下限は5nm、好ましい上限は1000nmである。5
nm未満であると、隣接する被覆導電性粒子間の距離が電子のホッピング距離より小さく
なり、リークが起こりやすくなり、1000nmを超えると、熱圧着する際に必要な圧力
や熱が大きくなりすぎることがある。より好ましくい下限は10nm、より好ましい上限
は500nmである。
The preferable lower limit of the particle diameter of the insulating particles is 5 nm, and the preferable upper limit is 1000 nm. 5
If it is less than nm, the distance between adjacent coated conductive particles is smaller than the hopping distance of electrons, and leakage tends to occur. If it exceeds 1000 nm, the pressure and heat required for thermocompression bonding become too large. There is. A more preferred lower limit is 10 nm, and a more preferred upper limit is 500 nm.
上記絶縁粒子は、正電荷を有するものであることが好ましい。正電荷を有することにより
、ヘテロ凝集法を用いて、突起導電性粒子との結合を行うことができ、また、上記絶縁粒
子同士は静電反発することから、絶縁粒子同士が凝集することを抑制し、単層の被覆層を
形成することができる。即ち、絶縁粒子が正に帯電している場合には、絶縁粒子は突起導
電性粒子上に単層で付着する。
The insulating particles preferably have a positive charge. By having a positive charge, it is possible to perform bonding with the protruding conductive particles using the hetero-aggregation method, and since the insulating particles repel each other, the aggregation of the insulating particles is suppressed. Thus, a single coating layer can be formed. That is, when the insulating particles are positively charged, the insulating particles adhere to the protruding conductive particles as a single layer.
本発明の突起導電性粒子又は被覆導電性粒子は、絶縁性のバインダー樹脂中に分散させる
ことにより異方性導電材料として好適に用いることができる。このような異方性導電材料
もまた、本発明の1つである。
本明細書において異方性導電材料には、異方性導電膜、異方性導電ペースト、異方性導電
接着剤、異方性導電インク等が含まれる。
The protruding conductive particles or the coated conductive particles of the present invention can be suitably used as an anisotropic conductive material by being dispersed in an insulating binder resin. Such an anisotropic conductive material is also one aspect of the present invention.
In this specification, the anisotropic conductive material includes an anisotropic conductive film, an anisotropic conductive paste, an anisotropic conductive adhesive, an anisotropic conductive ink, and the like.
上記絶縁性のバインダー樹脂としては絶縁性であれば特に限定されないが、例えば、アク
リル酸エステル、エチレン−酢酸ビニル樹脂、スチレン−ブタジエンブロック共重合体及
びその水添物、スチレン−イソプレンブロック共重合体及びその水添物等の熱可塑性樹脂
;エポキシ樹脂、アクリル酸エステル樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂;多価アルコールのアクリル酸エステル、ポリエステルアクリレート、多
価カルボン酸の不飽和エステル等の紫外線、電子線等により硬化する樹脂等が挙げられる
。なかでも、熱及び/又は光により硬化する粘接着剤が好適である。
The insulating binder resin is not particularly limited as long as it is insulative. For example, acrylic ester, ethylene-vinyl acetate resin, styrene-butadiene block copolymer and hydrogenated product thereof, and styrene-isoprene block copolymer. And thermoplastic resins such as hydrogenated products thereof; thermosetting resins such as epoxy resins, acrylate resins, melamine resins, urea resins, phenol resins; acrylic acid esters of polyhydric alcohols, polyester acrylates, polycarboxylic acids Examples thereof include resins that are cured by ultraviolet rays such as unsaturated esters, electron beams, and the like. Especially, the adhesive agent hardened | cured with a heat | fever and / or light is suitable.
本発明の異方性導電材料には、必須成分であるバインダー樹脂及び本発明の突起導電性粒
子以外に、本発明の課題達成を阻害しない範囲で必要に応じて、例えば、充填剤、増量剤
、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫
外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤、難燃剤等の各種添加剤の1種類又は2種類以上が添加さ
れてもよい。
In the anisotropic conductive material of the present invention, in addition to the binder resin which is an essential component and the protruding conductive particles of the present invention, for example, a filler, a filler, etc. 1 or 2 of various additives such as softeners, plasticizers, polymerization catalysts, curing catalysts, colorants, antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, UV absorbers, lubricants, antistatic agents, flame retardants, etc. More than one kind may be added.
本発明によれば、基材粒子の表面に子粒子を強固に結合させることができる突起粒子の製
造方法、該突起粒子の製造方法を用いてなる突起粒子、突起導電性粒子及び異方性導電材
料を提供できる。
According to the present invention, a method for producing a projection particle capable of firmly binding a child particle to the surface of a substrate particle, a projection particle using the method for producing the projection particle, a projection conductive particle, and an anisotropic conductivity Can provide material.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定
されるものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
(実施例1)
(1)子粒子の調製
4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管、温度プローブを取り付けた10
00mL容セパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル70mmol、メタクリル酸グリ
シジル10mmol、ジメタクリル酸エチレングリコール20mmol、メタクリル酸フ
ェニルジメチルスルホニウムメチル硫酸塩3mmol、2,2’−アゾビス[N−(2−
カルボキシエチル)−2−メチル−プロピオンアミジン]4水和物3mmol、及び、蒸
留水470mLを秤量した後、200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下70℃で5時間重合
を行い、表面にエポキシ基を有する子粒子を得た。次いで、エチレンジアミン30mmo
lを添加し、70℃で1時間反応させることにより、エポキシ基をアミノ基に変換した。
反応終了後、遠心分離操作による未反応モノマー、重合開始剤等の除去を行い、蒸留水4
00mLを添加し超音波照射により分散した後、メタクリル酸グリシジル30mmolを
添加し、70℃で1時間反応させることにより、アミノ基を重合性のメタクリル基に変換
した。反応終了後、遠心分離操作により未反応物の除去、洗浄を2回行い、更に蒸留水で
分散することにより、平均粒子径305nm、CV値8.8%、固形分率10%の表面に
重合性の官能基を有した子粒子分散液を得た。
なお、子粒子の粒子径及び分布は、動的光散乱粒度分布径(大塚電子社製、DLS800
0)を用いて測定した。
Example 1
(1) Preparation of child particles 10 equipped with a four-neck separable cover, stirring blade, three-way cock, cooling tube, and temperature probe
In a 00 mL separable flask, 70 mmol of methyl methacrylate, 10 mmol of glycidyl methacrylate, 20 mmol of ethylene glycol dimethacrylate, 3 mmol of phenyldimethylsulfonium methyl sulfate, 2,2′-azobis [N- (2-
Carboxyethyl) -2-methyl-propionamidine] tetrahydrate 3 mmol and distilled water 470 mL were weighed, then stirred at 200 rpm, polymerized at 70 ° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere, and having an epoxy group on the surface Child particles were obtained. Next, ethylenediamine 30mmo
l was added and reacted at 70 ° C. for 1 hour to convert the epoxy group to an amino group.
After completion of the reaction, unreacted monomers, polymerization initiators, etc. are removed by centrifugation, and distilled water 4
After adding 00 mL and dispersing by ultrasonic irradiation, 30 mmol of glycidyl methacrylate was added and reacted at 70 ° C. for 1 hour to convert the amino group into a polymerizable methacryl group. After completion of the reaction, unreacted substances are removed and washed twice by centrifugation, and further dispersed with distilled water to polymerize the surface with an average particle diameter of 305 nm, a CV value of 8.8%, and a solid content of 10%. A child particle dispersion having a functional group was obtained.
The particle size and distribution of the child particles are the dynamic light scattering particle size distribution size (DLS800, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
0).
(2)シード粒子の調製
4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管、温度プローブを取り付けた10
00mL容セパラブルフラスコに、スチレン500mmol、n−オクチルメルカプタン
85mmol、過硫酸カリウム2mmol、塩化ナトリウム2.5mmol、及び、蒸留
水585mLを秤量した後、200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下70℃で24時間重合
を行った。反応終了後、遠心分離操作による未反応モノマー、重合開始剤等の除去、洗浄
を2回行い、更に蒸留水で分散することにより、平均粒子径900nm、CV値3.2%
、固形分率10%のシード粒子分散液を得た
(2) Preparation of seed particles 10 equipped with a four-neck separable cover, stirring blade, three-way cock, cooling tube, and temperature probe
In a 00 mL separable flask, 500 mmol of styrene, 85 mmol of n-octyl mercaptan, 2 mmol of potassium persulfate, 2.5 mmol of sodium chloride and 585 mL of distilled water were weighed and stirred at 200 rpm for 24 hours at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. Polymerization was performed. After completion of the reaction, removal of unreacted monomer, polymerization initiator, etc. by centrifugation and washing were carried out twice, and further dispersed with distilled water to obtain an average particle diameter of 900 nm and a CV value of 3.2%.
A seed particle dispersion having a solid content of 10% was obtained.
(3)突起粒子の製造
4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管、温度プローブを取り付けた50
0mL容のセパラブルフラスコに、得られたシード粒子分散液10g及び蒸留水90mL
を秤量した後、攪拌しながら、得られた子粒子分散液1gを滴下し、シード粒子と子粒子
とを複合化した。次いで、ラウリル硫酸ナトリウム0.05g、ポリビニルアルコール3
%水溶液20gを添加し、シード/子粒子複合化液を得た。
別に、ジビニルベンゼン120g、過酸化ベンゾイル3g、ラウリル硫酸ナトリウム0.
7g、及び、蒸留水800mLをホモジナイザーで混合し乳化させて、重合性単量体乳化
液を得た。
得られた重合性単量体乳化液をシード/子粒子複合化液に添加し、100rpmで攪拌し
、窒素気流下、室温で24時間、重合性単量体をシード/子粒子複合体に吸収させ、重合
性液滴を得た。次いで、攪拌速度を200rpmとした後、70℃に加熱することにより
重合性液滴を重合させて、突起粒子を得た。
走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、得られた突起粒子は、突起のない部分の平均
粒子径が4.01μm、CV値が3%であり、1つあたりの突起の数が平均24個(投影
面積として13.5%)であった。
(3) Production of projecting particles 50 equipped with a four-neck separable cover, a stirring blade, a three-way cock, a cooling tube, and a temperature probe
In a 0 mL separable flask, 10 g of the obtained seed particle dispersion and 90 mL of distilled water
After weighing, 1 g of the obtained child particle dispersion was dropped while stirring to make the seed particles and the child particles composite. Next, 0.05 g of sodium lauryl sulfate and polyvinyl alcohol 3
A 20% aqueous solution was added to obtain a seed / child particle composite solution.
Separately, divinylbenzene 120 g, benzoyl peroxide 3 g, sodium lauryl sulfate 0.
7 g and 800 mL of distilled water were mixed and emulsified with a homogenizer to obtain a polymerizable monomer emulsion.
The resulting polymerizable monomer emulsion is added to the seed / child particle composite solution, stirred at 100 rpm, and absorbed to the seed / child particle composite at room temperature under a nitrogen stream for 24 hours. To obtain polymerizable droplets. Next, after setting the stirring speed to 200 rpm, the polymerizable droplets were polymerized by heating to 70 ° C. to obtain protruding particles.
Observation using a scanning electron microscope revealed that the obtained protruding particles had an average particle diameter of 4.01 μm, a CV value of 3% in the portion without protrusions, and an average of 24 protrusions per one. (13.5% as the projected area).
(4)突起導電性粒子の製造
得られた突起粒子について、脱脂、センシタイジング、アクチベイチングを行い樹脂表面
にパラジウム核を生成させ、無電解メッキの触媒核とした。次に、無電解ニッケルメッキ
浴に浸漬し、ニッケルメッキ層を形成した。更に、ニッケル層の表面に無電解置換金メッ
キを行い、突起導電性粒子を得た。
得られた突起導電性粒子を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、突起を含む粒子表
面に金属メッキが施されており、また、突起の数は平均24個と、メッキ操作により突起
の数が減少することはなかった。
(4) Production of protruding conductive particles The obtained protruding particles were degreased, sensitized, and activated to generate palladium nuclei on the resin surface, thereby forming electroless plating catalyst nuclei. Next, it was immersed in an electroless nickel plating bath to form a nickel plating layer. Furthermore, electroless displacement gold plating was performed on the surface of the nickel layer to obtain protruding conductive particles.
When the obtained conductive protrusion particles were observed using a scanning electron microscope, the surface of the particles including the protrusions was metal-plated, and the average number of protrusions was 24. Did not decrease.
(5)異方性導電材料の作製
バインダー樹脂としてエポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、エピコート828)10
0重量部、トリスジメチルアミノエチルフェノール2重量部及びトルエン100重量部を
遊星式攪拌機を用いて充分に混合した後、離型フィルム上に乾燥後の厚さが10μmとな
るように塗布し、トルエンを蒸発させて接着性フィルムを得た。
次いで、バインダー樹脂としてエポキシ樹脂(油化シェルエポキシ社製、エピコート82
8)100重量部、トリスジメチルアミノエチルフェノール2重量部及びトルエン100
重量部に得られた突起導電性粒子添加し、遊星式攪拌機を用いて充分に混合した後、離型
フィルム上に乾燥後の厚さが7μmとなるように塗布し、トルエンを蒸発させて突起導電
性粒子を含有する接着性フィルムを得た。なお、突起導電粒子の配合量は、フィルム中の
含有量が5万個/cm2となるようにした。
得られた接着性フィルムと突起導電粒子を含有する接着性フィルムとを常温でラミネート
することにより、2層構造を有する厚さ17μmの異方性導電フィルムを得た。
(5) Production of anisotropic conductive material Epoxy resin (manufactured by Yuka Shell Epoxy, Epicoat 828) 10 as a binder resin
After 0 parts by weight, 2 parts by weight of trisdimethylaminoethylphenol and 100 parts by weight of toluene were sufficiently mixed using a planetary stirrer, the resultant was coated on a release film so that the thickness after drying was 10 μm. Was evaporated to obtain an adhesive film.
Subsequently, an epoxy resin (manufactured by Yuka Shell Epoxy, Epicoat 82) is used as a binder resin.
8) 100 parts by weight, 2 parts by weight of trisdimethylaminoethylphenol and 100 toluene
After adding the conductive conductive particles obtained in parts by weight and mixing well using a planetary stirrer, the coated film was applied on a release film so that the thickness after drying was 7 μm, and toluene was evaporated to make protrusions An adhesive film containing conductive particles was obtained. In addition, the compounding quantity of the protruding conductive particles was such that the content in the film was 50,000 / cm 2 .
By laminating the obtained adhesive film and the adhesive film containing protruding conductive particles at room temperature, an anisotropic conductive film having a thickness of 17 μm having a two-layer structure was obtained.
(比較例1)
(1)突起粒子の製造
子粒子分散液を添加しなかった以外は実施例1(3)と同様にして樹脂粒子を得た。得ら
れた樹脂粒子の粒子径は3.9μmであった。
得られた樹脂粒子10gと実施例1で得られた子粒子(乾燥したもの)1gとをハイブリ
ダイゼーションシステム(奈良機械社製)を用い120℃、5分間処理することにより複
合化させた後、冷却し、気流により未複合の子粒子を取り除いて、突起粒子を得た。
走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、得られた突起粒子は、1つあたりの突起の数
が平均30個であったが、バラツキが大きく、突起を有していないものも多数観察された
。
(Comparative Example 1)
(1) Protrusion particle manufacture Resin particles were obtained in the same manner as in Example 1 (3) except that no dispersion of the dispersion particles was added. The obtained resin particles had a particle size of 3.9 μm.
After 10 g of the obtained resin particles and 1 g of the child particles (dried) obtained in Example 1 were combined using a hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) at 120 ° C. for 5 minutes, The mixture was cooled and uncomposited child particles were removed by an air stream to obtain protruding particles.
When observed using a scanning electron microscope, the number of protrusions obtained was an average of 30 protrusions. However, the number of protrusions per particle was large, and many particles without protrusions were observed. .
(2)突起導電性粒子の調製
得られた突起粒子を用いた以外は実施例1と同様にして突起導電性粒子を得た。
得られた突起導電性粒子を走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、突起を含む粒子表
面に金属メッキが施されていたが、また、突起の数は平均15個と、メッキ操作により突
起の数が減少していた。
(2) Preparation of protruding conductive particles The protruding conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained protruding particles were used.
Observation of the protruding conductive particles obtained using a scanning electron microscope revealed that the surface of the particles including the protrusions was metal-plated, but the average number of protrusions was 15 and the protrusions were formed by plating operation. The number was decreasing.
(3)異方性導電材料の作製
得られた突起導電性粒子を用いた以外は実施例1と同様にして異方性導電フィルムを得た
。
(3) Production of anisotropic conductive material An anisotropic conductive film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained projecting conductive particles were used.
(比較例2)
(1)突起導電性粒子の調製
比較例1で作製した平均粒子径3.9μmの樹脂粒子について、脱脂、センシタイジング
、アクチベイチングを行い樹脂表面にパラジウム核を生成させ、無電解メッキの触媒核と
した。次に、無電解ニッケルメッキ浴に浸漬し、ニッケルメッキ層を形成した。この際、
ニッケルメッキ反応所期にL−死すテインを適量滴下することにより、メッキ被膜近傍で
ニッケルの自己分解を誘発し、生じたニッケルの微細粒子を取り込みながらメッキを進行
させることにより、突起を有したニッケル層を形成させた。次いで、ニッケル層表面に無
電解置換金メッキを行い、突起導電性粒子を得た。
走査型電子顕微鏡で観察したところ、1つあたりの突起の数が平均35個であったが、突
起の数や大きさのバラツキが大きく、円周方向に1μm近い大きさの突起も多数観察され
た。また、除去が極めて困難な、ニッケル/金のみからなる微細粒子が散見された。
(Comparative Example 2)
(1) Preparation of protruding conductive particles The resin particles having an average particle diameter of 3.9 μm prepared in Comparative Example 1 were degreased, sensitized and activated to produce palladium nuclei on the resin surface, The catalyst core was used. Next, it was immersed in an electroless nickel plating bath to form a nickel plating layer. On this occasion,
Nickel with protrusions by inducing the self-decomposition of nickel in the vicinity of the plating film by dropping an appropriate amount of L-dead thein at the desired stage of the nickel plating reaction, and by proceeding with plating while taking in the fine particles of the nickel. Layers were formed. Next, electroless displacement gold plating was performed on the surface of the nickel layer to obtain protruding conductive particles.
When observed with a scanning electron microscope, the average number of protrusions per unit was 35, but the number and size of the protrusions varied greatly, and many protrusions with a size close to 1 μm were observed in the circumferential direction. It was. In addition, fine particles made of only nickel / gold, which are extremely difficult to remove, were observed.
(2)異方性導電材料の作製
得られた突起導電性粒子を用いた以外は実施例1と同様にして異方性導電フィルムを得た
。
(2) Production of anisotropic conductive material An anisotropic conductive film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the obtained protruding conductive particles were used.
(評価)
実施例1及び比較例1、2で作製した異方性導電フィルムを5×5mmの大きさに切断し
た。これを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有した幅200μm、長さ1mm、高さ0
.2μm、L/S20μmのアルミニウム電極のほぼ中央に貼り付けた後、同じアルミニ
ウム電極を有するガラス基板を、電極同士が重なるように位置あわせをしてから貼り合わ
せか。
このガラス基板の接合部を10N、100℃の圧着条件で熱圧着した後、電極間の抵抗値
及び電極間のリークの有無を評価した。
結果を表1に示した。
(Evaluation)
The anisotropic conductive films prepared in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were cut into a size of 5 × 5 mm. This has a width of 200 μm, a length of 1 mm and a height of 0 with a lead wire for resistance measurement on one side.
. After affixing the glass substrate having the same aluminum electrode on the center of a 2 μm, L / S 20 μm aluminum electrode, aligning the electrodes so that they overlap each other.
The bonded portion of the glass substrate was subjected to thermocompression bonding under a pressure bonding condition of 10 N and 100 ° C., and then the resistance value between the electrodes and the presence or absence of leakage between the electrodes were evaluated.
The results are shown in Table 1.
本発明によれば、基材粒子の表面に子粒子を強固に結合させることができる突起粒子の製
造方法、該突起粒子の製造方法を用いてなる突起粒子、突起導電性粒子及び異方性導電材
料を提供できる。
According to the present invention, a method for producing a projection particle capable of firmly binding a child particle to the surface of a substrate particle, a projection particle using the method for producing the projection particle, a projection conductive particle, and an anisotropic conductivity Can provide material.
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