JP4803691B2

JP4803691B2 - 導電ペースト

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Publication number: JP4803691B2
Application number: JP2001227765A
Authority: JP
Inventors: 康博遠藤; 徹丸山; 信吾直井
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 2001-07-27
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2021-07-27
Also published as: JP2003045227A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電ペーストおよび導電ペーストが塗工されたシート類に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非接触ＩＣ製品のアンテナを初めとするＲＦ−ＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用アンテナ、プリント回路基板の回路および層間接続導電層、ディスプレイ装置の電極などは、導電ペーストを硬化して得られる導電体から作製される。また、ＩＣチップ接続用の半田代替材などとしても、導電ペーストが使用される。
【０００３】
従来、導電ペーストは溶剤を含有しており、また加熱により硬化されるため、溶剤の揮発による不具合が生じる場合があった。また、加熱により硬化するバインダー樹脂として、フェノール樹脂およびポリエステル樹脂などを使用している場合、硬化には１５０℃以上の加熱と数十分程度の加熱時間を必要とするため、生産性が不足したり、基材が劣化する場合があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上の様な不具合を回避するために、例えば、特開２０００−２１９８２９号公報および特開２０００−３１９５８３号公報に記載されるように、無溶剤型導電ペースト及び光硬化型導電ペーストが提案された。
【０００５】
しかしながら、これらの無溶剤型導電ペースト及び光硬化型導電ペーストを用いたとしても、以下の様な不具合が発生する場合があった。
【０００６】
第１に、従来の導電ペーストでは、得られる導電体の電気抵抗率の安定性が不足し、安定した導電性を実現できない場合があった。
【０００７】
第２に、従来の導電ペーストでは、得られる導電体の電気抵抗率が高すぎるため、導電性が不十分な場合があった。また、導電性粒子の含有量を増加して電気抵抗率を低減しようとすると、多量の導電性粒子を添加する必要があるため、バインダー樹脂の含有量が不足し、得られる導電体の強度が不足する場合があった。
【０００８】
第３に、特に光硬化型導電ペーストの場合、得られる導電体は脆く、耐屈曲性が不十分な場合があった。
【０００９】
第４に、バインダー樹脂のモノマーが塗工後にブリードする場合があった。
【００１０】
第５に、導電ペーストにオリゴマーを添加すれば導電体の柔軟性を向上できるが、導電ペーストの粘度が増加し塗工性が不十分となる場合があった。
【００１１】
以上の様な状況に鑑み、本発明においては、塗工性に優れ、十分で安定した導電性および十分な強度および耐屈曲性を有する導電体を形成できる導電ペースト、およびこの様な導電ペースが塗工されたシート類を提供することを目的とする。
【００１２】
また、特に、光照射により速やかに硬化するという光硬化型導電ペーストの利点に注目して、入手可能な基材を汎用的に使用でき、十分な塗工性を有し、得られる導電体の耐屈曲性を向上できる導電ペースト、およびこの様な導電ペースが塗工されたシート類を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明によれば、複数の放射状突起部を有する第１導電性粒子を含有し、
かつ、前記第１導電性粒子に加えて、第２導電性粒子を含有し、
該第２導電性粒子が、
平均粒子径０．０５μｍ以上１．０μｍ以下、比表面積０．５ｍ ² ／ｇ以上５．０ｍ ² ／ｇ以下、タップ密度０．３ｇ／ｃｍ ³ 以上１．０ｇ／ｃｍ ³ 以下の樹枝状導電性粒子、または、
平均粒子径１．０μｍ以上１０．０μｍ以下、比表面積０．５ｍ ² ／ｇ以上５．０ｍ ² ／ｇ以下、タップ密度１．０ｇ／ｃｍ ³ 以上５．０ｇ／ｃｍ ³ 以下の鱗片状導電性粒子
であることを特徴とする導電ペーストが提供される。
【００１５】
本発明の導電ペーストは塗工性に優れ、十分で安定した導電性および十分な強度および耐屈曲性を有する導電体を形成できる。
【００１６】
また、特に、光硬化型のバインダー樹脂を使用して光硬化型導電ペーストを作製した場合、得られる導電ペーストは光照射により速やかに硬化し、入手可能な基材を汎用的に使用でき、十分な塗工性を有し、得られる導電体は十分な耐屈曲性を有する。
【００１７】
よって、本発明の導電ペーストを基材上に塗工することにより、高性能のシート類を作製できる。
【００１８】
以上の理由としては、以下の様に推定している。
【００１９】
第１に、第１導電性粒子は複数の放射状突起部を有しているため、粒子間の接触点が増加すると考えられる。また突起部が互いに嵌合すると考えられる。このため、安定した導電性を実現できる。なお、導電性の安定性は、第１導電性粒子に加え第２導電性粒子を併用することにより、更に向上できる。
【００２０】
第２に、第１導電性粒子は複数の放射状突起部を有しているため、粒子間の接触点が増加すると考えられる。また突起部が互いに嵌合すると考えられる。このため、従来の導電ペーストと比較して電気抵抗率を低減でき、十分な導電性を実現できる。
【００２１】
また、少量の導電性粒子で高い導電性を実現できるため、十分量のバインダー樹脂を使用することができ、得られる導電体の十分な強度および耐屈曲性を実現できる。同時に低コスト化を図ることもできる。
【００２２】
更に、粒子間の接触点が増加し、突起部が互いに嵌合するため、物理的な衝撃耐性が改良され、得られる導電体の強度および耐屈曲性が向上する。このため、ＩＣフォームのアンテナの様に、基材が紙類などの折れやすい場合でも、高性能の導電体を作製できる。
【００２３】
なお、これらの優れた特性は、第１導電性粒子に加え第２導電性粒子を併用することにより、更に向上できる。
【００２４】
第３に、特に光硬化型導電ペーストの場合、導電ペーストの塗工性が改良されているため、得られる導電体の耐屈曲性を向上できると考えられる。
【００２５】
第４に、導電性粒子の含有量を広範囲とできるため、バインダー樹脂のモノマーが塗工後にブリードすることを抑制できると考えられる。
【００２６】
第５に、導電性粒子の含有量を広範囲とできるため、導電ペーストにオリゴマーを添加しても、導電ペーストの粘度増加を低減できると考えられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００２８】
本発明で使用する第１導電性粒子としては、複数の放射状突起部を有するものであれば特に制限されないが、導電ペーストの塗工性、得られる導電体の導電性、導電安定性、強度、耐屈曲性などの観点から、放射状突起部の形状として、針状、棒状または鱗片状であることが好ましい。
【００２９】
図１〜３には、放射状突起部が針状（図１）、棒状（図２）および鱗片状（図３）のそれぞれの場合について、第１導電性粒子の全体形状を模式的に図（ａ）に、断面の様子を模式的に図（ｂ）に示した。なお、第１導電性粒子の全体形状は、顕微鏡を用いて観察することができる。
【００３０】
また、図１〜３において、Ｄは第１導電性粒子の平均粒子径を、Ｌは放射状突起部の放射方向の平均長を示している。第１導電性粒子の平均粒子径は、任意の１００個の第１導電性粒子を顕微鏡観察し、粒子に外接する球の直径を計測し、これを平均して決定できる。また、光散乱分光法などにより決定することもできる。更に、放射状突起部の放射方向の平均長は、任意の１００個の第１導電性粒子を顕微鏡観察し、放射状突起部の放射方向の長さを計測し、これを平均することにより決定できる。
【００３１】
以上の様にして測定される第１導電性粒子の平均粒子径は、導電ペーストの塗工性、得られる導電体の導電性、導電安定性、強度、耐屈曲性などの観点から、１μｍ以上が好ましく、３μｍ以上がより好ましく、一方、２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。
【００３２】
また、以上の様にして測定される放射状突起部の放射方向の平均長は、導電ペーストの塗工性、得られる導電体の導電性、導電安定性、強度、耐屈曲性などの観点から、０．５μｍ以上が好ましく、１．０μｍ以上がより好ましく、一方、６．０μｍ以下が好ましく、５．０μｍ以下がより好ましい。
【００３３】
第１導電性粒子の作製方法としては特に制限されないが、第１導電性粒子は金属からなり、原料金属粒子の表面に放射状突起部を金属成長させることにより作製できる。
【００３４】
この場合、金属としては、導電ペーストの塗工性、得られる導電体の導電性、導電安定性、強度、耐屈曲性などの観点から、銀が最も好ましいが、所定の電気抵抗値や半田食われ性を実現するために、銀以外の第１導電性粒子、例えば、金、白金、パラジウム、ロジウムなどからなる第１導電性粒子を併用することもできる。
【００３５】
一方、第２導電性粒子としては、放射状突起部を有さないものであれば特に制限されないが、導電ペーストの塗工性、得られる導電体の導電性、導電安定性、強度、耐屈曲性などの観点から、第２導電性粒子の全体形状が、図４に示す様な樹枝状、図５に示すような鱗片状または図６に示す様な球状であることが好ましい。
【００３６】
なお、第２導電性粒子の全体形状は、顕微鏡を用いて観察することができる。
【００３７】
また、図４〜６において、Ｄは第２導電性粒子の平均粒子径を示している。第２導電性粒子の平均粒子径は、任意の１００個の第２導電性粒子を顕微鏡観察し、粒子に外接する球の直径を計測し、これを平均することにより決定できる。また、光散乱分光法などにより決定することもできる。
【００３８】
以上の様な形状の中から、第１導電性粒子と併用される第２導電性粒子は、導電ペーストの塗工性、得られる導電体の導電性、導電安定性、強度、耐屈曲性などを考慮して、注意深く選択される。
【００３９】
例えば、第２導電性粒子としては、平均粒子径０．０５μｍ以上１．０μｍ以下、比表面積０．５ｍ²／ｇ以上５．０ｍ²／ｇ以下、タップ密度０．３ｇ／ｃｍ³以上１．０ｇ／ｃｍ³以下の樹枝状導電性粒子が好ましい。なお、樹枝状導電性粒子は、不定形導電性粒子と呼ばれる場合もある。
【００４０】
また、第２導電性粒子としては、平均粒子径１．０μｍ以上１０．０μｍ以下、比表面積０．５ｍ²／ｇ以上５．０ｍ²／ｇ以下、タップ密度１．０ｇ／ｃｍ³以上５．０ｇ／ｃｍ³以下の鱗片状導電性粒子が好ましい。なお、鱗片状導電性粒子は、フレーク状導電性粒子と呼ばれる場合もある。
【００４１】
以上の第２導電性粒子において、比表面積は、気体吸着法（ＢＥＴ法）、液相吸着法、浸漬熱法、透過法などにより測定できる。また、タップ密度は、所定量の第２導電性粒子の質量および見掛けの体積を測定し、決定できる。
【００４２】
なお、バインダー樹脂との親和性を向上させて、導電ペースト中での分散性を向上させるために、導電性粒子の製造工程中または製造後に導電性粒子の表面を処理する場合もある。表面処理剤としては、各種界面活性剤や有機化合物を用いることが出来る。
【００４３】
以上で説明した第１導電性粒子および第２導電性粒子の含有量は、得られる導電ペーストの導電性、導電安定性、取扱い性、強度などを考慮して、注意深く決定される。
【００４４】
例えば、導電ペースト全体に対して第１導電性粒子の占める割合は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、一方、９０質量％以下が好ましく、８０質量％以下がより好ましい。
【００４５】
また、第２導電性粒子を併用する場合、第１導電性粒子および第２導電性粒子の合計が導電ペースト全体に対して占める割合は、３０質量％以上が好ましく、４０質量％以上がより好ましく、一方、９０質量％以下が好ましく、８０質量％以下がより好ましい。
【００４６】
更に、第２導電性粒子を併用する場合、第１導電性粒子が第１導電性粒子および第２導電性粒子の合計に占める割合は、１０質量％以上が好ましく、１５質量％以上がより好ましく、一方、９５質量％以下が好ましく、９０質量％以下がより好ましい。
【００４７】
なお、必要に応じて、２種類以上の第１導電性粒子を併用する場合もある。この際、第１導電性粒子の含有量とは、それぞれの第１導電性粒子の含有量の総和を言い、第１導電性粒子の含有量の総和が上記の範囲内であることが好ましい。
【００４８】
同様に、必要に応じて、２種類以上の第２導電性粒子を併用する場合もある。この際、第２導電性粒子の含有量とは、それぞれの第２導電性粒子の含有量の総和を言い、第２導電性粒子の含有量の総和が上記の範囲内であることが好ましい。
【００４９】
本発明の導電ペーストが含有するバインダー樹脂としては特に制限されないが、カチオン硬化性樹脂が好ましく、開始剤が併用される。
【００５０】
開始剤としては、熱および電磁波の少なくとも何れか一方によりカチオン活性種を発生するものが好ましく、カチオン硬化性樹脂としては発生したカチオン活性種と反応する官能基を有する反応性樹脂を使用する。
【００５１】
この様な開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム塩化合物、芳香族ホスホニウム塩化合物、芳香族ヨードニウム塩化合物、ジアゾニウム塩化合物、および鉄アレーン錯体化合物、又はこれらの組み合わせによるカチオン活性種が好ましい。中でも、塩化合物については、対アニオンが、六フッ化アンチモンアニオン、六フッ化リンアニオン又はテトラキス（ペンタフロロフェニル）ホウ素アニオンであるものが好ましい。
【００５２】
一方、カチオン硬化性樹脂としては、例えば、脂環式エポキシ化合物、オキセタン化合物、アルケンオキシド化合物、グリシジルエーテル化合物、ビニルエーテル化合物、プロベニルエーテル化合物などが好ましく、特には低粘度である、リモネンジオキシド、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレートが好ましく、２種以上のカチオン硬化性樹脂を混合して用いてもよい。
【００５３】
カチオン硬化性樹脂および開始剤の混合比としては、カチオン硬化性樹脂１００質量部に対して、開始剤を０．０１質量部以上１０質量部以下とすることが好ましい。
【００５４】
なお、必要に応じて、２種類以上の開始剤を併用する場合もある。この際、開始剤の含有量とは、それぞれの開始剤の含有量の総和を言い、開始剤の含有量の総和が上記の範囲内であることが好ましい。
【００５５】
また、硬化の反応性を制御するために、ヒドロキシ化合物、炭化水素などの水素ドナーとなる反応助剤を添加してもよく、電磁波による反応の場合には、フェノチアジン誘導体、キサントン誘導体、チオキサントン誘導体、アミノ安息香酸誘導体、アントラセン、フェナントレン、ペリレンなどの多環芳香族化合物、又はこれらの組み合わせなどの光増感剤を添加してよい。これらの添加量は、開始剤に対して０．０１質量％以上１００質量％以下が好ましい。
【００５６】
以上のバインダー樹脂に加え、本発明の導電ペーストには、必要に応じて、塗工性・屈曲性改良剤を添加することが好ましい。
【００５７】
塗工性・屈曲性改良剤としては、比表面積が大きく見掛け比重と平均粒径が小さい無機物、軟化点またはガラス転移点（Ｔｇ）が低い高分子化合物などが挙げられる。
【００５８】
具体的には、比表面積が１００ｍ²／ｇ以上、見掛け比重が５０ｇ／Ｌ以下、平均１次粒径が３０ｎｍ以下のシリカが好ましく、例えば、日本アエロジル株式会社製ＡＥＲＯＳＩＬ２００ＣＦ（商品名）、日本アエロジル株式会社製ＡＥＲＯＳＩＬ３００ＣＦ（商品名）などが好ましい。
【００５９】
また、軟化点１００℃以下で数平均分子量１０００以上５００００以下の飽和ポリエステル樹脂が好ましく、例えば、東洋紡績株式会社製バイロン５００（商品名）、東洋紡績株式会社製バイロン１３０（商品名）などが好ましい。
【００６０】
更に、ガラス転移点（Ｔｇ）−３０℃以下のポリビニルエーテル樹脂が好ましく、例えば、ＢＡＳＦ社製ルトナールＭ４０（商品名）、ＢＡＳＦ社製ルトナールＡ２５（商品名）などが好ましい。
【００６１】
加えて、軟化点１００℃以上のフェノキシ樹脂が好ましく、例えば、油化シェルエポキシ株式会社製エピコート１０１０（商品名）、油化シェルエポキシ株式会社製エピコート４０１０Ｐ（商品名）などが好ましい。なお、フェノキシ樹脂とは、ビスフェノール化合物およびエピクロルヒドリンから誘導されるオリゴマー又はポリマーを言う。
【００６２】
上記の塗工性・屈曲性改良剤の作用として、シリカは凝集力および羽毛状の構造による擬似的架橋構造形成により、飽和ポリエステル樹脂およびポリビニルエーテル樹脂は導電ペースと全体の粘度を上げ皮膜のガラス転移点（Ｔｇ）を下げることにより、フェノキシ樹脂は末端架橋による実質的な高分子量化により、それぞれ目的とする塗工性および屈曲性の改良に寄与していると考えられ、中でもシリカ及び飽和ポリエステル樹脂が好ましい。
【００６３】
以上で説明したカチオン硬化性樹脂および塗工性・屈曲性改良剤の含有量は、得られる導電ペーストの導電性、導電安定性、取扱い性、強度などを考慮して、注意深く決定される。
【００６４】
例えば、カチオン硬化性樹脂および塗工性・屈曲性改良剤の合計が導電ペーストに占める割合は、１０質量％以上が好ましく、２０質量％以上がより好ましく、一方、７０質量％以下が好ましく、６０質量％以下がより好ましい。
【００６５】
また、カチオン硬化性樹脂の含有量は、塗工性・屈曲性改良剤の含有量の１質量倍以上が好ましく、２質量倍以上がより好ましく、９９質量倍以下が好ましく、８０質量倍以下がより好ましい。
【００６６】
なお、必要に応じて、２種類以上のカチオン硬化性樹脂を併用する場合もある。この際、カチオン硬化性樹脂の含有量とは、それぞれのカチオン硬化性樹脂の含有量の総和を言い、カチオン硬化性樹脂の含有量の総和が上記の範囲内であることが好ましい。
【００６７】
同様に、必要に応じて、２種類以上の塗工性・屈曲性改良剤を併用する場合もある。この際、塗工性・屈曲性改良剤の含有量とは、それぞれの塗工性・屈曲性改良剤の含有量の総和を言い、塗工性・屈曲性改良剤の含有量の総和が上記の範囲内であることが好ましい。
【００６８】
また、導電性粒子との混練性や、得られる導電ペーストの印刷特性の観点から、カチオン硬化性樹脂、始開剤および塗工性・屈曲性改良剤の混合物の２５℃での粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上が好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以上がより好ましく、一方、５Ｐａ・ｓ以下が好ましく、３Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。
【００６９】
以上の様なカチオン硬化性樹脂をバインダー樹脂として含有する導電ペーストは、熱および電磁波の少なくとも何れか一方により硬化することができる。
【００７０】
具体的には、第１導電性粒子の全体形状を損なうことなく、良好な生産性および歩留まりを実現するために、加熱硬化型導電ペーストが好ましい。
【００７１】
また、光照射により速やかに硬化し、入手可能な基材を汎用的に使用でき、十分な生産性を実現でき、基材の劣化を抑制できるなどの観点から、マイクロ波、紫外線、可視光、紫外線、Ｘ線などの電磁波（例えば、波長が１０^-12〜１ｍ）により硬化できる光硬化型導電ペーストが好ましい。
【００７２】
なお、必要に応じて、熱および電磁波を併用して導電ペーストを硬化する場合もある。
【００７３】
以上の様な導電ペーストには、必要に応じて、溶剤を使用することもできるが、硬化反応の後に系内への残存を避けるため、沸点は２５０℃以下が好ましい。例えば、トルエン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ヘキサン、ペンタンなどの炭化水素溶媒；イソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコール類；シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、イソホロンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジメチルプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのグリコールモノエーテル類およびそれらのアセテート化物；さらに以上挙げた溶剤の１種または２種以上の混合系を使用することができる。
【００７４】
しかしながら、溶剤の揮発による不具合を回避するために、以上の様な溶剤を実質的に含有しない無溶剤型導電ペーストが好ましい。無溶剤型導電ペーストの場合、ボイドに起因する欠陥が抑制された導電体を得ることができる。
【００７５】
更に、導電ペーストの硬化を損なわない範囲で、シリカ、アルミナ、マイカなどの無機フィラー、各種有機フィラー、炭素粉、顔料、染料、重合禁止剤、増粘剤、チキソトロピー剤、沈殿防止剤、酸化防止剤、分散剤、各種樹脂などの各種の添加剤を加えてもよい。
【００７６】
例えば、樹脂として、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、キシレン樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、フラン樹脂、ウレタン樹脂、イソシアネート化合物、シアネート化合物などの熱硬化樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリメタクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキサイド、ポリスルフォン、ポリイミド、ポリエーテルスルフォン、ポリアリレート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ４フッ化エチレン、シリコーン樹脂などの熱可塑性樹脂を添加してもよく、１種または２種以上の組み合わせも可能である。
【００７７】
なお、以上の添加剤の総量は、導電ペーストの３５質量％以下が好ましい。
【００７８】
本発明の導電ペーストの作製方法は、以上の成分の混合物をホモジナイザーなどの攪拌機で均質に攪拌混合した後、３本ロール又はニーダーなどの混練機でさらに均質に分散する方法が挙げられる。
【００７９】
この際、導電ペーストの粘度は、塗布性および塗布後の印刷厚みを適当なものとするために、２５℃において１Ｐａ・ｓ以上が好ましく、１０Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、一方、１ｋＰａ・ｓ以下が好ましく、５００Ｐａ・ｓ以下がより好ましい。
【００８０】
以上の様な導電ペーストは、スクリーン印刷法、オフセット印刷法およびコーター法などを用いて、入手可能な基材に汎用的に塗工することができる。
【００８１】
基材としては、セラミック及びガラスをはじめ、無機繊維あるいは有機繊維の織物あるいは不織布、紙、それらと熱硬化性樹脂あるいは熱可塑性樹脂との複合材、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレートなどのポリエステル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルアミド、ポリイミドアミド、ポリアセタール、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、アクリロニトリル―ブタジエン―スチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、シリコーンゴム、天然ゴム、合成ゴムなどに代表されるプラスチックなどの公知のものを使用することができる。またこれらの基材の表面には、塗布性や定着性を改善するために、カップリング剤処理やプライマー処理などの化学的処理や、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線処理、研磨処理などの物理的処理を施してもよい。
【００８２】
これらの基材上に導電ペーストからなるパターンをスクリーン印刷法で形成する場合、印刷厚みはスクリーンの材質（ポリエステル、ポリアミド、あるいはステンレスなど）、メッシュおよび張力、ペーストの粘度を調整することによって任意に制御できるが、１０μｍ以上が好ましく、１５μｍ以上がより好ましく、一方、１００μｍ以下が好ましく、８０μｍ以下がより好ましい。
【００８３】
導電ペーストを硬化するためには、熱、光を含む電磁波を用いることができ、これらの方法を混成して行ってもよい。
【００８４】
光により硬化を行う場合、処理時間を短縮でき、処理施設を小型化でき、エネルギー効率の向上を図ることができる。
【００８５】
光を含む電磁波としては、マイクロ波から、赤外線、可視光、紫外光、真空紫外線、Ｘ線に至る、波長にして１０^-12〜１ｍの範囲内で任意に用いることができる。赤外から紫外光の波長範囲の一般的な光源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極放電ランプ、エキシマランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、各種レーザー、半導体レーザーなどを使用することができるが、３００〜５００ｎｍの波長域に比較的多くエネルギー強度分布を持つ高圧水銀灯およびメタルハライドランプが特に好ましい。光源ランプ強度は４０Ｗ／ｃｍ以上が好ましく、より好ましくは８０Ｗ／ｃｍ以上である。光硬化に要する積算光量は、好ましくは３００〜５００ｎｍの波長域で１００〜５００００ｍＪ／ｃｍ²、より好ましくは５００〜１００００ｍＪ／ｃｍ²である。
【００８６】
なお、導電ペーストが無溶剤型の場合、環境負荷が小さく、作業環境に優れる製造プロセスを構築できる。
【００８７】
以上に説明した導電ペーストは、非接触ＩＣ製品のアンテナ形成をはじめとするＲＦ−ＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）用アンテナ形成、プリント回路基板の回路形成および層間接続導電層形成、ディスプレイ装置の電極形成、ＩＣチップ接続用の半田代替材などで、好適に利用することができる。
【００８８】
【実施例】
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。なお、特に明記しない限り、試薬等は市販の高純度品を使用した。
【００８９】
（導電性粒子）
使用した導電性粒子は以下の通りである。
【００９０】
（ア）株式会社アイタンク製の異形銀粉Ｖ９０１（商品名）を使用した。Ｖ９０１の放射状突起部の形状は鱗片状であり、平均粒子径は６μｍ、放射状突起部の放射方向の平均長は２μｍであった。
【００９１】
（イ）株式会社徳力本店製のシルベストＥ−２０（商品名）を使用した。シルベストＥ−２０は全体形状が樹枝状の銀粉であり、平均粒子径は０．５μｍ、比表面積は２．０ｍ²／ｇ、タップ密度は０．８ｇ／ｃｍ³であった。
【００９２】
（ウ）株式会社徳力本店製のシルベストＴＣ−２０Ｅ（商品名）を使用した。シルベストＴＣ−２０Ｅは全体形状が鱗片状の銀粉であり、平均粒子径は４．２μｍ、比表面積は１．５ｍ²／ｇ、タップ密度は３．８ｇ／ｃｍ³であった。
【００９３】
（エ）株式会社徳力本店製のシルベストＴＣＧ−７（商品名）を使用した。シルベストＴＣＧ−７は全体形状が鱗片状の銀粉であり、平均粒子径は７．０μｍ、比表面積は１．５ｍ²／ｇ、タップ密度は３．５ｇ／ｃｍ³であった。
【００９４】
（カチオン硬化性樹脂）
（ア）使用したリモネンジオキシドは、エルフアトケム社製リモネンジオキシド（１−メチル−４−（２−メチルオキシラニル）−７−オキサビシクロ［４．１．０］ヘプタン）である。
【００９５】
（イ）使用したユニオンカーバイド社製ＣＹＲＡＣＵＲＥＵＶＲ−６１０５（商品名）は、（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート）である。
【００９６】
（開始剤）
（ア）芳香族スルホニウム塩化合物として、旭電化工業株式会社製アデカオプトマーＳＰ−１７０（商品名）を使用した。
【００９７】
（イ）芳香族スルホニウム塩化合物として、旭電化工業株式会社製アデカオプトンＣＰ−６６（商品名）を使用した。
【００９８】
（ウ）芳香族ヨードニウム塩化合物として、ローディア社製ＲＨＯＤＯＲＳＩＬＰＨＯＴＯＩＮＴＩＡＴＯＲ２０７４（商品名）を使用した。
【００９９】
（塗工性・屈曲性改良剤）
（ア）シリカとして、日本アエロジル株式会社製アエロジル２００ＣＦ（商品名）を使用した。比表面積は２００ｍ²／ｇ、見掛け比重は３０ｇ／Ｌ、平均１次粒径は１２ｎｍであった。
【０１００】
（イ）飽和ポリエステル樹脂として、東洋紡績株式会社製バイロン５００（商品名）を使用した。軟化点は実験誤差を含め−２０〜１０℃の範囲であり、数平均分子量は実験誤差を含め５０００〜２５０００の範囲であった。
【０１０１】
（ウ）ポリビニルメチルエーテルとして、ＢＡＳＦ社製ルトナールＭ４０（商品名）を使用した。ガラス転移点は−４９℃であった。
【０１０２】
（エ）フェノキシ樹脂として、油化シェルエポキシ株式会社製エピコート４０１０Ｐ（商品名）を使用した。軟化点は１３５℃であった。
【０１０３】
（評価方法）
（ア）導電ペーストの塗工性として、導電ペーストの伸び、版の抜け、細線ピッチ、再現性等の総合的な観点から、非常に良好を◎、良好を○、不具合ありを△、塗工不可を×で判定した。
【０１０４】
（イ）導電ペーストが塗工されたシート類の表面電気抵抗を、硬化後のパターン両端間の抵抗を測定して求めた。
【０１０５】
（ウ）屈曲性試験は、断面積２０ｃｍ²、質量２ｋｇの円柱型分銅を用いて、２５℃で行った。内折り３０秒荷重、３０秒放置、外折り３０秒荷重および１分放置後に電気抵抗を測定し、抵抗値の増加が５％以下の場合を◎、５％を超え１０％以下の場合を○、１０％を超え２０％以下の場合を△、２０％を超えるか断線が発生した場合を×として判定した。
【０１０６】
（実施例１〜１１）導電ペースト１〜１１
表１に示す配合（質量部）で導電ペースト１〜１１を作製した。まず、カチオン硬化性樹脂と塗工性・屈曲性改良剤とを混合し、遮光した室温下で３０分以上撹拌し、均一化した。なお、必要であれば加熱して溶解し均一化した。その後、室温まで冷却し、カチオン開始剤を加えて再び撹拌および均一化し、更に導電性粒子を混合した。得られた混合物を撹拌機混合し、更にニーダーで高剪断混練を行うことにより、導電ペーストを得た。
【０１０７】
なお、カチオン硬化性樹脂、始開剤および塗工性・屈曲性改良剤の混合物の２５℃での粘度は２〜３Ｐａ・ｓの範囲であった。また、導電ペーストの２５℃での粘度は１００〜２００Ｐａ・ｓの範囲であった。
【０１０８】
以上で得られた導電ペーストを用いて、１８０メッシュ乳剤厚１５μｍのスクリーン版で幅１ｍｍ及び長さ１ｍのパターン基材上に、スクリーン印刷を行った。印刷層の厚みは１５μｍであった。なお、印刷性は良好であった。
【０１０９】
基材としては紙およびポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）を使用した。紙としては、日本製紙株式会社製ＮＰＩ−５５（商品名）を使用した。また、ＰＥＴとしては、東レ株式会社製ルミラーＳ（商品名）を使用した。
【０１１０】
硬化反応は加熱または光照射によって行った。加熱硬化は、通風オーブンにて１５０℃で３０分処理して行い、一方、光硬化は、１６０Ｗ／ｃｍのメタルハライドランプを、１１００ｍＷ／ｃｍ²（株式会社トプコン製、ＵＶＲ−Ｔ３５により測定）の条件で、７ｍ／ｍｉｎ．のコンベア式照射装置で５回照射して行った。硬化は十分速く、生産性は良好であった。
【０１１１】
得られた導電体には、欠陥およびブリードなどの不具合は見受けられなかった。また、基材にも、着色、熱収縮、軟化、脆化、炭化などの劣化は見受けられなかった。
【０１１２】
以上で得られたシートの特性を評価し、結果を表１に示した。
【０１１３】
【表１】

表１から明らかな通り、導電体は十分で安定した導電性および十分な強度および耐屈曲性を有することが分かった。
【０１１４】
（比較例１〜６）導電ペースト１２〜１７
表２に示す配合（質量部）とした以外は、導電ペースト１〜１１の場合と同様にして導電ペースト１２〜１７を作製し、シートを評価した。結果を表２に示す。
【０１１５】
【表２】

【０１１６】
【発明の効果】
以上に説明した様に、本発明の導電ペーストを用いることにより、作業性良好に導電ペーストを塗工でき、十分で安定した導電性および十分な強度および耐屈曲性を有する導電体を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】導電性粒子の形状を説明するための模式図である。
【図２】導電性粒子の形状を説明するための模式図である。
【図３】導電性粒子の形状を説明するための模式図である。
【図４】導電性粒子の形状を説明するための模式図である。
【図５】導電性粒子の形状を説明するための模式図である。
【図６】導電性粒子の形状を説明するための模式図である。
【符号の説明】
Ｄ平均粒子径
Ｌ平均長

Claims

複数の放射状突起部を有する第１導電性粒子を含有し、
かつ、前記第１導電性粒子に加えて、第２導電性粒子を含有し、
該第２導電性粒子が、
平均粒子径０．０５μｍ以上１．０μｍ以下、比表面積０．５ｍ²／ｇ以上５．０ｍ²／ｇ以下、タップ密度０．３ｇ／ｃｍ³以上１．０ｇ／ｃｍ³以下の樹枝状導電性粒子、または、
平均粒子径１．０μｍ以上１０．０μｍ以下、比表面積０．５ｍ²／ｇ以上５．０ｍ²／ｇ以下、タップ密度１．０ｇ／ｃｍ³以上５．０ｇ／ｃｍ³以下の鱗片状導電性粒子
であることを特徴とする導電ペースト。
前記第１導電性粒子および前記第２導電性粒子の合計が前記導電ペーストに占める割合は３０質量％以上９０質量％以下であり、前記第１導電性粒子が前記第１導電性粒子および前記第２導電性粒子の合計に占める割合は１０質量％以上であることを特徴とする請求項１記載の導電ペースト。
前記放射状突起部の形状は、針状、棒状または鱗片状であることを特徴とする請求項１又は２記載の導電ペースト。
前記第１導電性粒子の平均粒子径は１μｍ以上２０μｍ以下であり、前記放射状突起部の放射方向の平均長は０．５μｍ以上６．０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３何れかに記載の導電ペースト。
前記第１導電性粒子は金属からなり、前記放射状突起部は原料金属粒子の表面に金属成長により形成されることを特徴とする請求項１乃至４何れかに記載の導電ペースト。
溶剤を実質的に含有しないことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載の導電ペースト。
カチオン硬化性樹脂を含有することを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の導電ペースト。
塗工性・屈曲性改良剤を含有することを特徴とする請求項１乃至７何れかに記載の導電ペースト。
カチオン硬化性樹脂および塗工性・屈曲性改良剤を含有し、
前記カチオン硬化性樹脂および前記塗工性・屈曲性改良剤の合計が前記導電ペーストに占める割合は１０質量％以上７０質量％以下であり、前記カチオン硬化性樹脂の含有量は前記塗工性・屈曲性改良剤の含有量の１質量倍以上９９質量倍以下であることを特徴とする請求項１乃至６何れかに記載の導電ペースト。
熱および電磁波の少なくとも何れか一方により硬化することを特徴とする請求項１乃至９何れかに記載の導電ペースト。