JP5581231B2 - Conductive fine particles and anisotropic conductive material using the same - Google Patents
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Description
本発明は、微細な導電性微粒子に関するものであり、特に、電気接続に用いた場合のショートの発生を低減できる導電性微粒子に関する。 The present invention relates to fine conductive fine particles, and particularly relates to conductive fine particles that can reduce the occurrence of short circuits when used for electrical connection.
近年、電子機器の小型化、高機能化が益々進展している。それに伴い、電気機器に搭載される電子部品の小型化、高密度実装化が進んでおり、電子回路における電極や配線は一層微細化、狭小化する流れにある。従来、電子機器の組み立てにおいて、対向する多数の電極や配線間の電気的接続を行うために、異方性導電材料による接続方式が採用されている。異方性導電材料は、導電性微粒子をバインダー樹脂等に混合した材料であり、例えば異方性導電ペースト(ACP)、異方性導電フィルム(ACF)、異方性導電インク、異方性導電シート等がある。また、異方性導電材料に用いられる導電性微粒子としては、金属粒子や基材とする樹脂粒子の表面を導電性金属層で被覆したものが使用されている。 In recent years, miniaturization and high functionality of electronic devices have been increasingly progressed. Along with this, electronic components mounted on electric devices are being downsized and mounted with high density, and electrodes and wirings in electronic circuits are becoming finer and narrower. 2. Description of the Related Art Conventionally, in assembling electronic devices, a connection method using an anisotropic conductive material has been adopted to make electrical connection between a large number of opposing electrodes and wirings. An anisotropic conductive material is a material in which conductive fine particles are mixed with a binder resin, for example, anisotropic conductive paste (ACP), anisotropic conductive film (ACF), anisotropic conductive ink, anisotropic conductive. There are sheets. In addition, as the conductive fine particles used for the anisotropic conductive material, those obtained by coating the surfaces of metal particles or resin particles as a substrate with a conductive metal layer are used.
そして、上述したように電子回路の電極や配線の微細化、狭小化が進展するなか、異方性導電材料に用いられる導電性微粒子についても、粒子径がより小さなものが要求されている。このような粒子径の小さな導電性微粒子として、例えば、樹脂や無機化合物からなり、電子顕微鏡観察により求められる平均粒子径が0.5〜2.5μm、粒子径のCV値が20%以下である微球を基材として用いた導電性微粒子が提案されている(特許文献1(段落0009、0010)参照)。 As described above, with the progress of miniaturization and narrowing of the electrodes and wirings of electronic circuits, conductive fine particles used for anisotropic conductive materials are also required to have a smaller particle diameter. Such conductive fine particles having a small particle diameter are made of, for example, a resin or an inorganic compound, have an average particle diameter of 0.5 to 2.5 μm determined by observation with an electron microscope, and a CV value of the particle diameter of 20% or less. Conductive fine particles using microspheres as a substrate have been proposed (see Patent Document 1 (paragraphs 0009 and 0010)).
導電性微粒子の粒子径を小さくすると、ACPやACF作製用組成物を調製する場合に、バインダー樹脂等の樹脂中における粒子個数密度が高くなる。この際、粒子径のバラつきが大きいと、基材と導電性金属層との比率にもバラつきが生じ、導電性微粒子の比重のバラつきが大きくなり、ACPやACF作製用組成物を調製する際に、バインダー樹脂中における導電性微粒子の分散が不均一となりやすい傾向があった(特に、ACF作製用組成物を調整してからACF作製までの時間や、ACPを調整してから使用するまでの時間が長くなると、その傾向が顕著になる)。そのため、微細な導電性微粒子を用いたACPやACFを用いて、電気的接続を行った場合、電極間でのショートが発生しやすくなるという問題があった。 When the particle diameter of the conductive fine particles is reduced, the particle number density in a resin such as a binder resin is increased when preparing an ACP or ACF preparation composition. At this time, if the variation in the particle diameter is large, the ratio between the base material and the conductive metal layer also varies, and the variation in the specific gravity of the conductive fine particles becomes large. When preparing the ACP or ACF preparation composition, , The dispersion of the conductive fine particles in the binder resin tended to be uneven (particularly, the time from the preparation of the ACF preparation to the preparation of the ACF, the time from the adjustment of the ACP to the use) The longer it becomes, the more pronounced) Therefore, when electrical connection is performed using ACP or ACF using fine conductive fine particles, there is a problem that short-circuiting between electrodes is likely to occur.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、微細な導電性微粒子であり、且つ、バインダー樹脂への均一分散性及び分散安定性に優れ、電気接続時のショート発生を抑制できる導電性微粒子を提供する。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and is conductive fine particles that are fine conductive fine particles, excellent in uniform dispersibility and dispersion stability in a binder resin, and can suppress the occurrence of short-circuiting during electrical connection. I will provide a.
上記課題を解決することができた本発明の導電性微粒子は、樹脂粒子からなる基材と、該基材の表面に形成された少なくとも一層の導電性金属層とを有する導電性微粒子であって、前記樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径が、1.0μm〜2.5μmであり、分散粒子径の個数基準の変動係数が4.5%以下であることを特徴とする。前記導電性微粒子自体の個数平均粒子径は、1.1μm〜2.8μmが好ましい。
また、本発明には、前記導電性微粒子を含有する異方性導電材料(好ましくは、導電性微粒子と、バインダー樹脂とを含有する異方性導電ペースト。導電性微粒子とバインダー樹脂とを含有する組成物から形成された異方性導電フィルム。)も含まれる。
The conductive fine particles of the present invention that have solved the above problems are conductive fine particles having a base material composed of resin particles and at least one conductive metal layer formed on the surface of the base material. The number-based average dispersed particle size of the resin particles is 1.0 to 2.5 μm, and the number-based variation coefficient of the dispersed particle size is 4.5% or less. The number average particle diameter of the conductive fine particles is preferably 1.1 μm to 2.8 μm.
In the present invention, an anisotropic conductive material containing the conductive fine particles (preferably an anisotropic conductive paste containing conductive fine particles and a binder resin. Contains conductive fine particles and a binder resin. An anisotropic conductive film formed from the composition.) Is also included.
本発明によれば、導電性微粒子を小径化しても、導電性微粒子の均一分散性及び分散安定性に優れた異方導電ペースト(ACP)や異方導電フィルム(ACF)作製用組成物を得ることができ、電気接続に用いた場合のショート発生を低減できる。 According to the present invention, a composition for producing an anisotropic conductive paste (ACP) or anisotropic conductive film (ACF) excellent in uniform dispersion and dispersion stability of conductive fine particles is obtained even when the conductive fine particles are reduced in size. This can reduce the occurrence of short circuits when used for electrical connection.
1.導電性微粒子
本発明は、微細な導電性微粒子の改良を目的とする。この導電性微粒子の基材となる樹脂粒子も粒子径が小さく、その個数基準の平均分散粒子径が1.0μm以上、好ましくは1.1μm以上、より好ましくは1.2μm以上、さらに好ましくは1.3μm以上であり、2.5μm以下、好ましくは2.3μm以下、より好ましくは2.1μm以下、さらに好ましくは1.9μm以下である。基材の平均分散粒子径がこの範囲内であれば、微細な導電性微粒子が得られ、微細化、狭小化された電極や配線の電気接続に対して、好適に使用できる。
1. TECHNICAL FIELD The present invention aims to improve fine conductive fine particles. The resin particles used as the base material for the conductive fine particles also have a small particle size, and the number-based average dispersed particle size is 1.0 μm or more, preferably 1.1 μm or more, more preferably 1.2 μm or more, and further preferably 1 It is 0.3 μm or more, 2.5 μm or less, preferably 2.3 μm or less, more preferably 2.1 μm or less, and further preferably 1.9 μm or less. If the average dispersed particle diameter of the substrate is within this range, fine conductive fine particles can be obtained, and can be suitably used for electrical connection of electrodes and wirings that are miniaturized and narrowed.
そして、上記樹脂粒子(基材)は、分散粒子径の個数基準の変動係数(CV値)が4.5%以下、好ましくは4.0%以下、より好ましくは3.0%以下、さらに好ましくは2.8%以下、特に好ましくは2.5%以下である。分散粒子径の変動係数が小さい樹脂粒子は、単に一次粒子径の大きさが揃っているだけでなく、一次粒子径の単一分散性が極めて高い。このような、特性を有する樹脂粒子を基材として用いることにより、粒子径が揃っており、且つ、凝集の抑制された導電性微粒子が得られる。よって、本発明の導電性微粒子を使用すれば、ACPやACF作製用組成物を調製する際に、バインダー樹脂中における導電性微粒子の分散が良好となる。なお、本発明では、平均分散粒子径等は、コールターカウンターにより測定するものとし、測定方法については後述する。 The resin particle (base material) has a dispersion coefficient (CV value) based on the number of dispersed particles of 4.5% or less, preferably 4.0% or less, more preferably 3.0% or less, and still more preferably. Is 2.8% or less, particularly preferably 2.5% or less. Resin particles having a small coefficient of variation of the dispersed particle size are not only uniform in primary particle size, but also have a very high monodispersibility of the primary particle size. By using resin particles having such characteristics as a base material, conductive fine particles having a uniform particle diameter and suppressed aggregation can be obtained. Therefore, when the conductive fine particles of the present invention are used, the dispersion of the conductive fine particles in the binder resin becomes good when preparing the ACP or ACF preparation composition. In the present invention, the average dispersed particle size and the like are measured by a Coulter counter, and the measuring method will be described later.
ここで、導電性微粒子において、粗大粒子が存在していると、ACPやACF作製用組成物を長期間保管した際に、粗大粒子が沈降してしまい、導電性微粒子の凝集の原因となるおそれがある。そのため、前記樹脂粒子は、粒子径が揃っていることに加えて、粗大粒子が除去されていることが好ましい。すなわち、前記樹脂粒子は、個数基準の積算分布曲線において、積算値90%における粒子径が2.6μm以下であることが好ましく、より好ましくは2.2μm以下、さらに好ましくは2.0μm以下である。 Here, if there are coarse particles in the conductive fine particles, the coarse particles may settle when the ACP or ACF preparation composition is stored for a long period of time, which may cause aggregation of the conductive fine particles. There is. Therefore, the resin particles preferably have coarse particles removed in addition to having a uniform particle diameter. That is, the resin particle preferably has a particle diameter at an integrated value of 90% of 2.6 μm or less, more preferably 2.2 μm or less, and even more preferably 2.0 μm or less in a number-based integrated distribution curve. .
前記樹脂粒子(基材)は、樹脂成分を含んでいればよく、有機材料のみから構成される粒子に限られず、有機無機複合材料から構成される粒子でもよい。樹脂粒子を用いることで、弾性変形特性に優れた導電性微粒子が得られる。 The resin particles (base material) need only contain a resin component, and are not limited to particles composed only of organic materials, but may be particles composed of organic-inorganic composite materials. By using resin particles, conductive fine particles having excellent elastic deformation characteristics can be obtained.
前記樹脂粒子を構成する有機材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン;スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル樹脂等のビニル重合体;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ポリカーボネート;ポリアミド;ポリイミド;フェノールホルムアルデヒド樹脂;メラミンホルムアルデヒド樹脂;メラミンベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂;尿素ホルムアルデヒド樹脂;シリコーン樹脂等が挙げられる。また、有機無機複合材料としては、前記有機材料とポリシロキサン骨格とを含む材料(例えば、ポリシロキサン骨格とビニル重合体が複合化されてなる材料等)が挙げられる。これらの樹脂粒子を構成する材料は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。 Examples of the organic material constituting the resin particles include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene, polyisobutylene, and polybutadiene; vinyl heavy resins such as styrene resins, acrylic resins, and styrene-acrylic resins. Polyesters such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polycarbonates; polyamides; polyimides; phenol formaldehyde resins; melamine formaldehyde resins; melamine benzoguanamine formaldehyde resins; urea formaldehyde resins; Examples of the organic-inorganic composite material include a material containing the organic material and a polysiloxane skeleton (for example, a material in which a polysiloxane skeleton and a vinyl polymer are combined). The material which comprises these resin particles may be used independently, and 2 or more types may be used together.
前記樹脂粒子を構成する材料の中でも、ビニル重合体及び/又はポリシロキサン骨格を含むものが好ましい。ビニル重合体を含む材料は、ビニル基が重合して形成された有機系骨格を有し、加圧接続時の弾性変形に優れる。特に、ジビニルベンゼンを重合成分として含むビニル重合体は、導電性金属被覆後の粒子強度の低下が少ない。また、ポリシロキサン骨格を含む材料は、加圧接続時において被接続体に対する接触圧が優れる。特にポリシロキサン骨格とビニル重合体を複合化した材料は、弾性変形性及び接触圧に優れ、得られる導電性微粒子の接続信頼性がより優れたものとなるため好ましい。 Among the materials constituting the resin particles, those containing a vinyl polymer and / or a polysiloxane skeleton are preferable. A material containing a vinyl polymer has an organic skeleton formed by polymerizing vinyl groups, and is excellent in elastic deformation during pressure connection. In particular, a vinyl polymer containing divinylbenzene as a polymerization component has little decrease in particle strength after coating with a conductive metal. In addition, the material containing the polysiloxane skeleton has excellent contact pressure with respect to the connected body during pressure connection. In particular, a material in which a polysiloxane skeleton and a vinyl polymer are combined is preferable because it is excellent in elastic deformability and contact pressure, and the connection reliability of the obtained conductive fine particles becomes more excellent.
前記ビニル重合体はビニル基含有単量体を重合(ラジカル重合)したものであり、「ビニル基」には、炭素−炭素二重結合のみならず、(メタ)アクリロキシ基、アリル基、イソプロペニル基、ビニルフェニル基、イソプロペニルフェニル基のような重合性炭素−炭素二重結合を有する置換基も含まれる。なお、本明細書において「(メタ)アクリロキシ基」、「(メタ)アクリレート」や「(メタ)アクリル」は、「アクリロキシ基及び/又はメタクリロキシ基」、「アクリレート及び/又はメタクリレート」や「アクリル及び/又はメタクリル」を示すものとする。 The vinyl polymer is obtained by polymerizing a vinyl group-containing monomer (radical polymerization), and the “vinyl group” includes not only a carbon-carbon double bond but also a (meth) acryloxy group, an allyl group, isopropenyl. Substituents having a polymerizable carbon-carbon double bond such as a group, vinylphenyl group and isopropenylphenyl group are also included. In this specification, “(meth) acryloxy group”, “(meth) acrylate” and “(meth) acryl” are “acryloxy group and / or methacryloxy group”, “acrylate and / or methacrylate” and “acryl and / Or methacryl ".
前記ビニル基含有単量体には、分子中に一つのビニル基を有する単量体(1)、分子中に一つのビニル基とビニル基以外の官能基(カルボキシル基、水酸基等のプロトン性水素含有基、アルコキシ基等の末端官能基等)を有する単量体(2)、1分子中に2以上のビニル基を有する架橋性のビニル基含有単量体(3)(以下「架橋性ビニル基含有単量体」と称することがある。)が含まれる。これらの単量体(1)〜(3)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも単量体(1)及び/又は架橋性ビニル単量体(3)が好ましい。 The vinyl group-containing monomer includes a monomer (1) having one vinyl group in the molecule, one vinyl group in the molecule and a functional group other than the vinyl group (a protic hydrogen such as a carboxyl group or a hydroxyl group). Monomer having a terminal group such as a containing group and an alkoxy group) (2) a crosslinkable vinyl group-containing monomer having three or more vinyl groups in one molecule (hereinafter referred to as “crosslinkable vinyl”). Sometimes referred to as a “group-containing monomer”). These monomers (1) to (3) may be used alone or in combination of two or more. Among these, the monomer (1) and / or the crosslinkable vinyl monomer (3) are preferable.
前記単量体(1)としては、例えば、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、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;シクロプロピル(メタ)アクリレート、シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロオクチル(メタ)アクリレート、シクロウンデシル(メタ)アクリレート、シクロドデシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、4−t−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート等のシクロアルキル(メタ)アクリレート類;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、トリル(メタ)アクリレート、フェネチル(メタ)アクリレート等の芳香環含有(メタ)アクリレート類;スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレン等のアルキルスチレン類、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン等のハロゲン基含有スチレン類等のスチレン系単官能モノマー;等が挙げられる。単量体(1)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレン系単官能モノマーが好ましく、スチレンがより好ましい。 Examples of the monomer (1) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, Hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, etc. Alkyl (meth) acrylates; cyclopropyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, cycloundecyl (meth) a Cycloalkyl (meth) acrylates such as relate, cyclododecyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 4-t-butylcyclohexyl (meth) acrylate; phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, tolyl (meth) ) Aromatic ring-containing (meth) acrylates such as acrylate and phenethyl (meth) acrylate; alkyl such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, and pt-butylstyrene And styrene monofunctional monomers such as halogen group-containing styrenes such as styrenes, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, and p-chlorostyrene. A monomer (1) may be used independently and may use 2 or more types together. Among these, styrene monofunctional monomers are preferable, and styrene is more preferable.
また、前記単量体(2)としては、例えば、(メタ)アクリル酸等のカルボキシル基を有する単量体;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリレート類、p−ヒドロキシスチレン等のヒドロキシ基含有スチレン類等のヒドロキシ基を有する単量体;2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、3−メトキシブチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート等のアルコキシ基含有(メタ)アクリレート類、p−メトキシスチレン等のアルコキシスチレン類等のアルコキシ基を有する単量体;等が挙げられる。単量体(2)は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。ここで、カルボキシル基、ヒドロキシ基、アルコキシ基等は、反応(結合)相手となる基が他の単量体に存在する場合には架橋構造を形成し得る。 Examples of the monomer (2) include monomers having a carboxyl group such as (meth) acrylic acid; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxy Monomers having hydroxy groups such as hydroxy group-containing (meth) acrylates such as butyl (meth) acrylate, hydroxy group-containing styrenes such as p-hydroxystyrene; 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl Examples include (meth) acrylates, alkoxy group-containing (meth) acrylates such as 2-butoxyethyl (meth) acrylate, and monomers having an alkoxy group such as alkoxystyrenes such as p-methoxystyrene. A monomer (2) may be used independently and may use 2 or more types together. Here, a carboxyl group, a hydroxy group, an alkoxy group, and the like can form a crosslinked structure when a group serving as a reaction (bonding) partner is present in another monomer.
前記単量体(3)(架橋性ビニル基含有単量体)としては、例えば、アリル(メタ)アクリレート等のアリル(メタ)アクリレート類;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレンジ(メタ)アクリレート等のアルカンジオールジ(メタ)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、デカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタデカエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタコンタヘクタエチレングリコールジ(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、ポリテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート等のジ(メタ)アクリレート類;トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等のトリ(メタ)アクリレート類;ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等のテトラ(メタ)アクリレート類;ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等のヘキサ(メタ)アクリレート類;ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、及びこれらの誘導体等の芳香族炭化水素系架橋剤(好ましくはジビニルベンゼン等のスチレン系多官能モノマー);N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルサルファイド、ジビニルスルホン酸等のヘテロ原子含有架橋剤;等が挙げられる。これらの架橋性ビニル基含有単量体は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、1分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基を有する単量体、スチレン系多官能モノマーが好ましい。前記1分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基を有する単量体の中でも、1分子中に2以上のアクリロイル基を有する単量体が好ましく、1分子中に2個のアクリロイル基を有する単量体(ジアクリレート類)がより好ましく、アルカンジオールジアクリレート、ポリアルキレングリコールジアクリレートがさらに好ましく、特にアルカンジオールジアクリレートが好ましい。前記スチレン系多官能モノマーの中でも、ジビニルベンゼンが好ましい。 Examples of the monomer (3) (crosslinkable vinyl group-containing monomer) include allyl (meth) acrylates such as allyl (meth) acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate and 1,4-butanediol. Di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, 1,3-butylene di (meth) Alkanediol di (meth) acrylate such as acrylate; diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, decaethylene glycol di (meth) acrylate, pentadecaethylene glycol di (meth) acrylate, penta contactor ethylene Glycol di (meta Di (meth) acrylates such as polyalkylene glycol di (meth) acrylate such as acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol di (meth) acrylate; trimethylolpropane tri Tri (meth) acrylates such as (meth) acrylate; Tetra (meth) acrylates such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate; Hexa (meth) acrylates such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate; Divinylbenzene, divinyl Aromatic hydrocarbon crosslinking agents such as naphthalene and derivatives thereof (preferably styrenic polyfunctional monomers such as divinylbenzene); N, N-divinylaniline, divinyl ether, Vinyl sulfide, hetero atom-containing crosslinking agents such as divinyl sulfonic acid; and the like. These crosslinkable vinyl group-containing monomers may be used alone or in combination of two or more. Among these, a monomer having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule and a styrene polyfunctional monomer are preferable. Among the monomers having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, a monomer having two or more acryloyl groups in one molecule is preferable, and a monomer having two acryloyl groups in one molecule is preferable. More preferred are dimers (diacrylates), more preferred are alkanediol diacrylates and polyalkylene glycol diacrylates, and particularly preferred are alkanediol diacrylates. Of the styrenic polyfunctional monomers, divinylbenzene is preferred.
前記ビニル重合体としては、構成成分として、前記単量体(1)を含む態様;前記架橋性ビニル基含有単量体(3)を含む態様;前記単量体(1)と前記架橋性ビニル基含有単量体(3)を含む態様が好ましい。具体的には、構成成分として、スチレン系単官能モノマーを含む態様、スチレン系単官能モノマーと1分子中に2以上の(メタ)アクリロイル基を有する単量体とを含む態様、スチレン系単官能モノマーとスチレン系多官能モノマーとを含む態様が好ましい。中でも、スチレン系単官能モノマーとスチレン系多官能モノマーとを含む態様が好ましい。 The vinyl polymer includes, as a constituent, the monomer (1); the crosslinkable vinyl group-containing monomer (3); the monomer (1) and the crosslinkable vinyl The aspect containing group-containing monomer (3) is preferable. Specifically, an embodiment containing a styrene monofunctional monomer as a constituent component, an embodiment containing a styrene monofunctional monomer and a monomer having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule, a styrene monofunctional An embodiment containing a monomer and a styrenic polyfunctional monomer is preferred. Among these, an embodiment including a styrene monofunctional monomer and a styrene polyfunctional monomer is preferable.
前記ポリシロキサン骨格は、シラン系単量体を加水分解縮合することで得られ、前記シラン系単量体としては、非架橋性シラン系単量体、架橋性シラン系単量体が挙げられる。前記非架橋性シラン系単量体として、例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のジアルキルシラン等の2官能性シラン系単量体;トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン等のトリアルキルシラン等の1官能性シラン系単量体等が挙げられる。 The polysiloxane skeleton is obtained by hydrolytic condensation of a silane monomer, and examples of the silane monomer include non-crosslinkable silane monomers and crosslinkable silane monomers. Examples of the non-crosslinkable silane monomer include bifunctional silane monomers such as dialkylsilane such as dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane; and trialkylsilane such as trimethylmethoxysilane and trimethylethoxysilane. And monofunctional silane-based monomers.
前記架橋性シラン系単量体は、架橋構造を形成し得る。架橋性シラン系単量体により形成される架橋構造としては、有機重合体骨格(例えば、ビニル系重合体骨格)と有機重合体骨格とを架橋するもの(第一の形態);ポリシロキサン骨格とポリシロキサン骨格とを架橋するもの(第二の形態);有機重合体骨格とポリシロキサン骨格とを架橋するもの(第三の形態);が挙げられる。 The crosslinkable silane monomer can form a crosslinked structure. The cross-linked structure formed by the cross-linkable silane monomer includes one that cross-links an organic polymer skeleton (for example, a vinyl polymer skeleton) and an organic polymer skeleton (first form); One that crosslinks a polysiloxane skeleton (second form); one that crosslinks an organic polymer skeleton and a polysiloxane skeleton (third form).
第一の形態を形成し得るものとしては、例えば、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、テトラビニルシラン等が挙げられる。第二の形態を形成し得るものとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等の4官能性シラン系単量体;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン等の3官能性シラン系単量体等が挙げられる。第三の形態を形成し得るものとしては、例えば、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシエトキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン等のビニル基を有するもの;等が挙げられる。 Examples of those that can form the first form include dimethyldivinylsilane, methyltrivinylsilane, and tetravinylsilane. Examples of what can form the second form include tetrafunctional silane monomers such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxysilane; methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane And trifunctional silane monomers such as ethyltrimethoxysilane and ethyltriethoxysilane. Examples of those that can form the third form include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, And those having a vinyl group such as 3-methacryloxyethoxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and p-styryltrimethoxysilane;
ここで、ポリシロキサン骨格は、ラジカル重合可能な炭素−炭素二重結合(例えば、ビニル基、(メタ)アクリロイル基)を有する重合性ポリシロキサン由来の骨格を有することが好ましい。つまり、ポリシロキサン骨格は、構成成分として、少なくとも前記第三の形態の架橋構造を形成し得る架橋性シラン系単量体(好ましくは(メタ)アクリロイル基を有するもの、より好ましくは3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン)を加水分解及び縮合することにより形成されたポリシロキサン骨格を含有することが好ましい。 Here, the polysiloxane skeleton preferably has a skeleton derived from a polymerizable polysiloxane having a radical-polymerizable carbon-carbon double bond (for example, a vinyl group or a (meth) acryloyl group). That is, the polysiloxane skeleton is a crosslinkable silane monomer (preferably having a (meth) acryloyl group, more preferably 3-methacryloxy) capable of forming at least the third form of the crosslinked structure as a constituent component. It preferably contains a polysiloxane skeleton formed by hydrolysis and condensation of propyltrimethoxysilane).
前記樹脂粒子は、重合体を構成する全単量体成分中、架橋性単量体(架橋性ビニル基含有単量体、架橋性シラン系単量体)の含有量が5質量%以上であることが好ましく、より好ましくは10質量%以上、さらに好ましくは15質量%以上であり、80質量%以下が好ましく、より好ましくは70質量%以下、さらに好ましくは60質量%以下である。 The resin particles have a content of a crosslinkable monomer (crosslinkable vinyl group-containing monomer, crosslinkable silane monomer) of 5% by mass or more in all monomer components constituting the polymer. More preferably, it is 10 mass% or more, More preferably, it is 15 mass% or more, 80 mass% or less is preferable, More preferably, it is 70 mass% or less, More preferably, it is 60 mass% or less.
前記所定の平均粒子径、変動係数を有する樹脂粒子の製造方法としては、例えば、シード重合法により樹脂粒子を合成した後、分級する方法等が挙げられる。樹脂粒子の合成にシード重合法を採用することにより、粒度分布の小さい樹脂粒子を合成できる。そして、合成後の樹脂粒子を分級し、粗粒子を除去することにより、平均粒子径、変動係数を所望の範囲に調整することができる。 Examples of the method for producing the resin particles having the predetermined average particle diameter and coefficient of variation include a method of classifying the resin particles after synthesizing them by a seed polymerization method. By employing a seed polymerization method for the synthesis of resin particles, resin particles having a small particle size distribution can be synthesized. And by classifying the resin particles after synthesis and removing coarse particles, the average particle diameter and the coefficient of variation can be adjusted to a desired range.
前記シード重合法は、シード粒子調製工程、吸収工程、重合工程を含む。なお、例えば、有機材料のみから構成される粒子を合成する場合には、前記ビニル系単量体からシード粒子を調製すればよく、有機材料とポリシロキサン骨格を有する材料から構成される粒子を合成する場合には、前記シラン系単量体からシード粒子(ポリシロキサン粒子)を調整すればよい。 The seed polymerization method includes a seed particle preparation step, an absorption step, and a polymerization step. For example, when synthesizing particles composed only of an organic material, seed particles may be prepared from the vinyl monomer, and particles composed of an organic material and a material having a polysiloxane skeleton are synthesized. In that case, seed particles (polysiloxane particles) may be prepared from the silane monomer.
ビニル系単量体からシード粒子を調製する方法は、従来用いられる方法を採用することができ、例えば、ソープフリー乳化重合、分散重合等が挙げられる。この場合、シード粒子を構成する単量体成分としては、スチレン等のスチレン系単官能モノマーが好ましい。 As a method for preparing seed particles from a vinyl monomer, a conventionally used method can be employed, and examples thereof include soap-free emulsion polymerization and dispersion polymerization. In this case, the monomer component constituting the seed particles is preferably a styrene monofunctional monomer such as styrene.
シラン系単量体からシード粒子(ポリシロキサン粒子)を調製する方法としては、水を含む溶媒中で加水分解して縮重合させる方法が挙げられる。前記シラン系単量体としては、上述した架橋性シラン系単量体、非架橋性シラン系単量体を用いることができる。また、ポリシロキサン骨格とビニル重合体を複合化させる場合には、シラン系単量体として、ラジカル重合性基を有する架橋性シラン系単量体を使用し、重合性ポリシロキサン粒子(ラジカル重合性基を有するポリシロキサン骨格を有する粒子)を調製すればよい。加水分解と縮重合は、一括、分割、連続等、任意の方法を採用できる。加水分解し、縮重合させるにあたっては、触媒としてアンモニア、尿素、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物等の塩基性触媒を好ましく用いることができる。 Examples of a method for preparing seed particles (polysiloxane particles) from a silane monomer include a method of hydrolyzing in a solvent containing water and performing condensation polymerization. As the silane monomer, the above-mentioned crosslinkable silane monomer and non-crosslinkable silane monomer can be used. When a polysiloxane skeleton and a vinyl polymer are combined, a crosslinkable silane monomer having a radical polymerizable group is used as the silane monomer, and polymerizable polysiloxane particles (radical polymerizable Particles having a polysiloxane skeleton having a group) may be prepared. Hydrolysis and polycondensation can employ any method such as batch, split, and continuous. In the hydrolysis and condensation polymerization, basic catalysts such as ammonia, urea, ethanolamine, tetramethylammonium hydroxide, alkali metal hydroxide, and alkaline earth metal hydroxide can be preferably used as the catalyst.
前記水を含む溶媒中には、水や触媒以外に有機溶剤を含めることができる。有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類;イソオクタン、シクロへキサン等の(シクロ)パラフィン類;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素類等を挙げることができる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。 In the solvent containing water, an organic solvent can be contained in addition to water and the catalyst. Examples of the organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol; acetone, Examples thereof include ketones such as methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate; (cyclo) paraffins such as isooctane and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. These may be used alone or in combination of two or more.
加水分解縮合ではまた、アニオン性、カチオン性、非イオン性の界面活性剤や、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の高分子分散剤を併用することもできる。これらは単独で用いても2種以上を併用してもよい。加水分解縮合は、原料となるシラン系単量体と、触媒や水及び有機溶剤を含む溶媒を混合した後、温度0℃以上100℃以下、好ましくは0℃以上70℃以下で、30分以上100時間以下撹拌することにより行うことができる。 In the hydrolytic condensation, anionic, cationic and nonionic surfactants and polymer dispersants such as polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone can be used in combination. These may be used alone or in combination of two or more. Hydrolytic condensation is performed by mixing a silane monomer as a raw material and a solvent containing a catalyst, water, and an organic solvent, and then at a temperature of 0 ° C. to 100 ° C., preferably 0 ° C. to 70 ° C., for 30 minutes or more. It can carry out by stirring for 100 hours or less.
前記吸収工程では、シード粒子に単量体成分を吸収させる。吸収させる方法は、シード粒子の存在下に、単量体成分を存在させた状態で進行するものであれば特に限定されない。したがって、シード粒子を分散させた溶媒中に単量体成分を加えてもよいし、単量体成分を含む溶媒中にシード粒子を加えてもよい。なかでも、前者のように、予めシード粒子を分散させた溶媒中に、単量体成分を加えるのが好ましい。特に、加水分解、縮合工程で得られたシード粒子を反応液(シード粒子分散液)から取り出すことなく、この反応液に単量体成分を加える方法は、工程が複雑にならず、生産性に優れるため好ましい。 In the absorption step, the monomer component is absorbed by the seed particles. The method of absorption is not particularly limited as long as it proceeds in the presence of the monomer component in the presence of seed particles. Therefore, the monomer component may be added to the solvent in which the seed particles are dispersed, or the seed particles may be added to the solvent containing the monomer component. Especially, it is preferable to add a monomer component in the solvent which disperse | distributed seed particle | grains previously like the former. In particular, the method of adding the monomer component to the reaction solution without taking out the seed particles obtained in the hydrolysis and condensation step from the reaction solution (seed particle dispersion) does not complicate the process and increases productivity. It is preferable because it is excellent.
前記吸収工程において、単量体成分の添加のタイミングは特に限定されず、一括で加えてもよいし、数回に分けて加えてもよいし、任意の速度でフィードしてもよい。また、単量体成分を加えるにあたっては、単量体成分のみを添加しても単量体成分の溶液を添加してもいずれでもよいが、単量体成分を予め乳化剤で水又は水性媒体に乳化分散させた乳化液をシード粒子に混合することが、シード粒子への吸収がより効率よく行われるため好ましい。 In the absorption step, the timing of adding the monomer component is not particularly limited, and may be added all at once, may be added in several times, or may be fed at an arbitrary rate. In addition, when adding the monomer component, either the monomer component alone or the monomer component solution may be added, but the monomer component is previously added to water or an aqueous medium with an emulsifier. It is preferable to mix the emulsified and emulsified liquid with the seed particles because absorption into the seed particles is performed more efficiently.
前記乳化剤は特に限定されないが、例えば、アニオン性界面活性剤や、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等のノニオン性界面活性剤が、シード粒子、単量体成分を吸収した後のシード粒子の分散状態を安定化させることもできるので好ましい。これらの乳化剤は、1種のみを使用しても2種以上を併用してもよい。 The emulsifier is not particularly limited. For example, an anionic surfactant, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkyl Nonionic surfactants such as amines, glycerin fatty acid esters, and oxyethylene-oxypropylene block polymers are preferable because they can stabilize the dispersed state of the seed particles after absorbing the seed particles and monomer components. These emulsifiers may be used alone or in combination of two or more.
また、単量体成分を乳化剤で乳化分散させる際には、単量体成分の質量に対して0.3倍以上10倍以下の水や水溶性有機溶剤を使用するのが好ましい。前記水溶性有機溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。 Moreover, when emulsifying and dispersing the monomer component with an emulsifier, it is preferable to use water or a water-soluble organic solvent that is 0.3 to 10 times the mass of the monomer component. Examples of the water-soluble organic solvent include alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, t-butanol, pentanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol; acetone And ketones such as methyl ethyl ketone; esters such as ethyl acetate;
吸収工程は、0℃以上60℃以下の温度範囲で、5分間以上720分間以下、撹拌しながら行うのが好ましい。これらの条件は、用いるシード粒子や単量体の種類等によって、適宜設定すればよく、これらの条件は1種のみ、あるいは2種以上を合わせて採用してもよい。吸収工程において、単量体成分がシード粒子に吸収されたかどうかの判断については、例えば、単量体成分を加える前及び吸収段階終了後に、顕微鏡により粒子を観察し、単量体成分の吸収により粒子径が大きくなっていることを確認することで容易に判断できる。 The absorption step is preferably performed in the temperature range of 0 ° C. to 60 ° C. with stirring for 5 minutes to 720 minutes. These conditions may be set as appropriate depending on the type of seed particles and monomers used, and these conditions may be used alone or in combination of two or more. In the absorption process, for determining whether the monomer component has been absorbed by the seed particles, for example, before adding the monomer component and after completion of the absorption step, observe the particles with a microscope and absorb the monomer component. It can be easily determined by confirming that the particle size is increased.
重合工程では、シード粒子に吸収された単量体成分を重合反応させる。ここで、シード粒子が重合性ポリシロキサンである場合には、吸収させた単量体成分と重合性ポリシロキサン骨格が有するラジカル重合性基とが重合して、ポリシロキサン骨格とビニル重合体とが複合化する。重合方法は特に限定されないが、例えば、ラジカル重合開始剤を用いる方法が挙げられ、前記ラジカル重合開始剤としては、特に限定されないが、例えば、過酸化物系開始剤や、アゾ系開始剤等が使用可能である。これらラジカル重合開始剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。 In the polymerization step, the monomer component absorbed by the seed particles is subjected to a polymerization reaction. Here, when the seed particles are a polymerizable polysiloxane, the absorbed monomer component and the radical polymerizable group of the polymerizable polysiloxane skeleton are polymerized to form a polysiloxane skeleton and a vinyl polymer. Combine. Although the polymerization method is not particularly limited, for example, a method using a radical polymerization initiator can be mentioned, and the radical polymerization initiator is not particularly limited. For example, a peroxide-based initiator, an azo-based initiator, etc. It can be used. These radical polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合を行う際の反応温度は40℃以上が好ましく、より好ましくは50℃以上であり、100℃以下が好ましく、より好ましくは80℃以下である。反応温度が低すぎる場合には、重合度が十分に上がらず複合粒子の機械的特性が不充分となる傾向があり、一方、反応温度が高すぎる場合には、重合中に粒子間の凝集が起こりやすくなる傾向がある。なお、ラジカル重合を行う際の反応時間は、用いる重合開始剤の種類に応じて適宜変更すればよいが、通常、5分以上が好ましく、より好ましくは10分以上であり、600分以下が好ましく、より好ましくは300分以下である。反応時間が短すぎる場合には、重合度が十分に上がらない場合があり、反応時間が長すぎる場合には、粒子間で凝集が起こり易くなる傾向がある。 The reaction temperature at the time of performing radical polymerization is preferably 40 ° C or higher, more preferably 50 ° C or higher, preferably 100 ° C or lower, more preferably 80 ° C or lower. If the reaction temperature is too low, the degree of polymerization does not increase sufficiently and the mechanical properties of the composite particles tend to be insufficient. On the other hand, if the reaction temperature is too high, aggregation between particles occurs during the polymerization. It tends to happen easily. The reaction time for performing radical polymerization may be appropriately changed according to the type of polymerization initiator to be used, but is usually preferably 5 minutes or more, more preferably 10 minutes or more, and preferably 600 minutes or less. More preferably, it is 300 minutes or less. When the reaction time is too short, the degree of polymerization may not be sufficiently increased, and when the reaction time is too long, aggregation tends to occur between particles.
合成後の樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径は1.1μm以上が好ましく、より好ましくは1.2μm以上、さらに好ましくは1.3μm以上であり、3.0μm以下が好ましく、より好ましくは2.8μm以下、さらに好ましくは2.7μm以下である。また、分散粒子径の個数基準の変動係数は10%以下が好ましく、より好ましくは9%以下、さらに好ましくは7%以下である。 The number-based average dispersed particle size of the resin particles after synthesis is preferably 1.1 μm or more, more preferably 1.2 μm or more, still more preferably 1.3 μm or more, and preferably 3.0 μm or less, more preferably 2 0.8 μm or less, more preferably 2.7 μm or less. The number-based variation coefficient of the dispersed particle diameter is preferably 10% or less, more preferably 9% or less, and still more preferably 7% or less.
上記のようにして合成した樹脂粒子を分級する方法は特に限定されず、例えば、電成ふるい等によるふるい分け;メンブランフィルター、プリーツフィルター、セラミック膜フィルター等のフィルターを使用した濾過;質量差及び流体抵抗差の相互作用によって分級する公知の装置(粒子の落下速度等の重力差が原理である重力分級機、自由渦又は半自由渦による遠心力と空気抗力の釣り合を原理とする(半)自由渦遠心分級、回転する分級羽根(ローター)によってつくられる回転流によって生じる遠心力と空気による抗力の釣り合いを原理とする回転羽根付き遠心分級)を用いた分級;等が挙げられる。これらの中でも、分級精度と生産性の観点から電成ふるいを用いた分級が好ましい。 The method of classifying the resin particles synthesized as described above is not particularly limited. For example, sieving with an electroforming sieve, etc .; filtration using a filter such as a membrane filter, a pleat filter, or a ceramic membrane filter; mass difference and fluid resistance Known devices that classify by the interaction of differences (gravity classifiers whose principle is gravity difference such as particle fall velocity, etc., the principle of the balance between centrifugal force and air drag by free vortex or semi-free vortex (semi-free) Vortex centrifugal classification, classification using centrifugal classification with a rotating blade based on the balance of centrifugal force generated by a rotating flow created by a rotating classification blade (rotor) and drag by air; and the like. Among these, classification using an electric sieve is preferable from the viewpoint of classification accuracy and productivity.
電成ふるいを用いて分級する場合、樹脂粒子を液状媒体に分散させた分散体を電成ふるいに通過させることが好ましい。前記液状媒体としては、例えば、水;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;ヘキサン、オクタン等の炭化水素類;ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、アルコール類、炭化水素類が好ましく、メタノール、ヘキサンがより好ましい。なお、樹脂粒子の分散性を高めるために、液状媒体に各種分散剤を添加してもよい。 In the case of classification using an electric sieve, it is preferable that a dispersion in which resin particles are dispersed in a liquid medium is passed through the electric sieve. Examples of the liquid medium include water; alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; hydrocarbons such as hexane and octane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene; These may be used alone or in combination of two or more. Among these, alcohols and hydrocarbons are preferable, and methanol and hexane are more preferable. In order to improve the dispersibility of the resin particles, various dispersants may be added to the liquid medium.
前記液状媒体の使用量は、樹脂粒子100質量部に対して、100質量部以上が好ましく、より好ましくは200質量部以上、さらに好ましくは500質量部以上であり、10000質量部以下が好ましく、より好ましくは5000質量部以下、さらに好ましくは2000質量部以下である。樹脂粒子を液状媒体に分散させる方法は特に限定されず、例えば、超音波を照射させて分散させる方法;通常攪拌装置、高速攪拌装置、コロイドミル又はホモジナイザーのような剪断分散装置等により分散させる方法;等が挙げられる。 The amount of the liquid medium used is preferably 100 parts by mass or more, more preferably 200 parts by mass or more, still more preferably 500 parts by mass or more, and preferably 10,000 parts by mass or less, relative to 100 parts by mass of the resin particles. Preferably it is 5000 mass parts or less, More preferably, it is 2000 mass parts or less. The method for dispersing the resin particles in the liquid medium is not particularly limited, for example, a method of dispersing by irradiating ultrasonic waves; a method of dispersing by a normal dispersing device, a high speed stirring device, a shearing dispersing device such as a colloid mill or a homogenizer, and the like. And the like.
電成ふるいを通過させる際の分散体液温は、特に限定されず、使用する液状媒体に応じて適宜調整すればよいが、通常は0℃〜100℃である。なお、分散体の液温は、当然、液状媒体の沸点未満である。電成ふるいのふるい孔の寸法は、所望とする平均粒子径、変動係数に応じて変更すればよい。電成ふるいによる分級を行うことにより、粗大粒子を除去することができ、樹脂粒子の粒子径の変動係数を小さくすることができる。 The dispersion liquid temperature at the time of passing the electroformed sieve is not particularly limited and may be appropriately adjusted according to the liquid medium to be used, but is usually 0 ° C to 100 ° C. The liquid temperature of the dispersion is naturally less than the boiling point of the liquid medium. What is necessary is just to change the dimension of the sieve hole of an electroforming sieve according to the desired average particle diameter and a coefficient of variation. By performing classification using an electric sieve, coarse particles can be removed, and the coefficient of variation of the particle diameter of the resin particles can be reduced.
本発明の導電性微粒子は、基材(樹脂粒子)表面に形成された少なくとも一層の導電性金属層を有する。導電性金属層を構成する金属としては特に限定されないが、例えば、金、銀、銅、白金、鉄、鉛、アルミニウム、クロム、パラジウム、ニッケル、ロジウム、ルテニウム、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、スズ、コバルト、インジウム及びニッケル−リン、ニッケル−ホウ素等の金属や金属化合物、及び、これらの合金等が挙げられる。これらの中でも、金、ニッケル、パラジウム、銀が導電性に優れており好ましい。また、安価な点で、ニッケル、ニッケル合金(Ni−Au、Ni−Pd、Ni−Pd−Au、Ni−Ag)等が好ましい。また、導電性金属層は、単層でもよいし複層であってもよく、複層の場合には、例えば、ニッケル−金、ニッケル−パラジウム、ニッケル−パラジウム−金、ニッケル−銀等の組合せが好ましく挙げられる。 The conductive fine particles of the present invention have at least one conductive metal layer formed on the substrate (resin particle) surface. The metal constituting the conductive metal layer is not particularly limited. For example, gold, silver, copper, platinum, iron, lead, aluminum, chromium, palladium, nickel, rhodium, ruthenium, antimony, bismuth, germanium, tin, cobalt Indium, nickel-phosphorous, nickel-boron and other metals and metal compounds, and alloys thereof. Among these, gold, nickel, palladium, and silver are preferable because of excellent conductivity. Moreover, nickel, nickel alloy (Ni-Au, Ni-Pd, Ni-Pd-Au, Ni-Ag) etc. are preferable at an inexpensive point. The conductive metal layer may be a single layer or multiple layers. In the case of multiple layers, for example, a combination of nickel-gold, nickel-palladium, nickel-palladium-gold, nickel-silver, etc. Is preferred.
前記導電性金属層の厚さは、0.01μm以上が好ましく、より好ましくは0.03μm以上、さらに好ましくは0.05μm以上であり、0.20μm以下が好ましく、より好ましくは0.18μm以下、さらに好ましくは0.15μm以下である。導電性金属層の厚さが上記範囲内であれは、導電性微粒子を異方性導電材料として用いる際に、安定した電気的接続が維持できる。 The thickness of the conductive metal layer is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.03 μm or more, further preferably 0.05 μm or more, preferably 0.20 μm or less, more preferably 0.18 μm or less, More preferably, it is 0.15 μm or less. When the thickness of the conductive metal layer is within the above range, stable electrical connection can be maintained when the conductive fine particles are used as the anisotropic conductive material.
また、本発明の導電性微粒子は、基材である樹脂粒子の粒子径のばらつきを抑えることで、導電性微粒子の比重のばらつきが抑制されているため、導電性微粒子の分散が均一であり、且つ分散安定性に優れたACPやACF作製用組成物を得ることができるという効果を奏する。さらに、本発明の導電性微粒子において、導電性金属層の厚みを小さくすること、また、導電性金属層を構成する金属層の比重(真比重)を小さいものとすることにより、比重のばらつきが一層抑制された導電性微粒子となり、上述の効果が一層優れるものとなる。導電性金属層の厚みを小さくする効果及び導電性金属層を構成する金属の比重(真比重)を小さいものとする効果はいずれも導電性微粒子の比重を小さく抑えるだけでなく、粒子径のばらつきを抑える効果と相乗して導電性微粒子の比重のばらつきを抑える効果、さらには、組成物中における導電性微粒子の分散(安定)性を優れたものとする効果を一層優れたものとする。 In addition, the conductive fine particles of the present invention have a uniform dispersion of the conductive fine particles because the dispersion of the specific gravity of the conductive fine particles is suppressed by suppressing the dispersion of the particle diameter of the resin particles as the base material. In addition, there is an effect that an ACP or ACF preparation composition having excellent dispersion stability can be obtained. Furthermore, in the conductive fine particles of the present invention, variation in specific gravity can be achieved by reducing the thickness of the conductive metal layer and reducing the specific gravity (true specific gravity) of the metal layer constituting the conductive metal layer. The conductive fine particles are further suppressed, and the above-described effects are further improved. The effect of reducing the thickness of the conductive metal layer and the effect of reducing the specific gravity (true specific gravity) of the metal constituting the conductive metal layer are not only to reduce the specific gravity of the conductive fine particles, but also to variations in particle diameter. The effect of suppressing the variation in specific gravity of the conductive fine particles in synergy with the effect of suppressing the conductive fine particles, and the effect of improving the dispersion (stability) of the conductive fine particles in the composition are further improved.
このような観点から、導電性金属層の厚さは、0.12μm未満であることが好ましく、0.10μm以下が好ましい。また、同様に、導電性金属層を構成する金属は、真比重が10000kg/m3以下の金属で構成されることが好ましい。例えば、このような真比重を有する金属としては、例えば、ニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、錫、錫合金が好ましい。導電性金属層が複層からなる場合は、少なくとも1層の真比重が10000kg/m3以下の金属(好ましくはニッケル、ニッケル合金、銅、銅合金、錫、錫合金)で構成されることが好ましい。金のように真比重が10000kg/m3を超える金属層を設ける場合は、該金属層の膜厚は0.02μm未満が好ましく、0.01μm以下がさらに好ましい。 From such a viewpoint, the thickness of the conductive metal layer is preferably less than 0.12 μm, and preferably 0.10 μm or less. Similarly, the metal constituting the conductive metal layer is preferably composed of a metal having a true specific gravity of 10,000 kg / m 3 or less. For example, as the metal having such true specific gravity, for example, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, tin, and tin alloy are preferable. When the conductive metal layer is composed of multiple layers, it should be composed of a metal (preferably nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, tin, tin alloy) having a true specific gravity of at least one layer of 10,000 kg / m 3 or less. preferable. When providing a metal layer having a true specific gravity exceeding 10,000 kg / m 3 such as gold, the thickness of the metal layer is preferably less than 0.02 μm, and more preferably 0.01 μm or less.
導電性金属層の形成方法は特に限定されず、例えば、基材表面に無電解メッキ法、電解メッキ法等によってメッキを施す方法;基材表面に真空蒸着、イオンプレーティング、イオンスパッタリング等の物理的蒸着方法により導電性金属層を形成する方法;等により形成できる。これらの中でも特に無電解メッキ法が、大掛かりな装置を必要とせず容易に導電性金属層を形成できる点で好ましい。 The method for forming the conductive metal layer is not particularly limited, for example, a method in which the surface of the substrate is plated by an electroless plating method, an electrolytic plating method, or the like; physical properties such as vacuum deposition, ion plating, ion sputtering on the surface of the substrate A method of forming a conductive metal layer by a general vapor deposition method; Among these, the electroless plating method is particularly preferable in that a conductive metal layer can be easily formed without requiring a large-scale apparatus.
本発明の導電性微粒子の個数平均粒子径は、1.1μm以上が好ましく、より好ましくは1.2μm以上、さらに好ましくは1.3μm以上、特に好ましくは1.4μm以上であり、2.8μm以下が好ましく、より好ましくは2.6μm以下、さらに好ましくは2.4μm以下、特に好ましくは2.2μm以下である。個数平均粒子径がこの範囲内であれば、微細化、狭小化された電極や配線の電気接続に対して、好適に使用できる。 The number average particle diameter of the conductive fine particles of the present invention is preferably 1.1 μm or more, more preferably 1.2 μm or more, further preferably 1.3 μm or more, particularly preferably 1.4 μm or more, and 2.8 μm or less. Is preferably 2.6 μm or less, more preferably 2.4 μm or less, and particularly preferably 2.2 μm or less. If the number average particle diameter is within this range, it can be suitably used for electrical connection of miniaturized and narrowed electrodes and wirings.
2.樹脂被覆導電性微粒子
本発明の導電性微粒子は、導電性金属層の表面に、さらに絶縁性樹脂層を有するものであってもよい。上記絶縁性樹脂層としては、導電性微粒子の粒子間における絶縁性が確保でき、一定の圧力及び/又は加熱により容易にその絶縁性樹脂層が崩壊あるいは剥離するものであれば特に限定されず、例えば、ポリエチレン等のポリオレフィン類;ポリメチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレート重合体及び共重合体;ポリスチレン;等の熱可塑性樹脂や特にその架橋物;エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂;ポリビニルアルコール等の水溶性樹脂及びこれらの混合物等が挙げられる。
2. Resin-coated conductive fine particles The conductive fine particles of the present invention may further have an insulating resin layer on the surface of the conductive metal layer. The insulating resin layer is not particularly limited as long as the insulating property between the particles of the conductive fine particles can be ensured, and the insulating resin layer can be easily collapsed or peeled off by a constant pressure and / or heating. For example, polyolefins such as polyethylene; (meth) acrylate polymers and copolymers such as polymethyl (meth) acrylate; thermoplastic resins such as polystyrene; and particularly cross-linked products thereof; heat such as epoxy resins, phenol resins, and melamine resins Curable resins; water-soluble resins such as polyvinyl alcohol and mixtures thereof.
但し、基材となる樹脂粒子に比べて絶縁性樹脂層が硬過ぎる場合には、絶縁性樹脂層の破壊よりも先に樹脂粒子自体が破壊してしまうおそれがある。したがって、絶縁性樹脂層には、未架橋又は比較的架橋度の低い樹脂を用いることが好ましい。 However, when the insulating resin layer is too hard as compared with the resin particles serving as the base material, the resin particles themselves may be destroyed before the insulating resin layer is destroyed. Therefore, it is preferable to use uncrosslinked or relatively low degree of crosslinking resin for the insulating resin layer.
前記絶縁性樹脂層は、単層であっても、複数の層からなるものであってもよい。例えば、単一又は複数の皮膜状の層;絶縁性を有する粒状、球状、塊状、鱗片状その他の形状の粒子を導電性微粒子の表面に付着した層;さらに、導電性微粒子の表面を化学修飾することにより形成された層;であってもよい。上記樹脂絶縁層の厚さは0.01μm〜1μmが好ましく、より好ましくは0.1μm〜0.5μmである。樹脂絶縁層の厚さが前記範囲内であれば、導電性微粒子による導通特性を良好に維持しつつ、粒子間の電気絶縁性が良好となる。 The insulating resin layer may be a single layer or a plurality of layers. For example, single or multiple film-like layers; layers with insulating particles, spheres, lumps, scales and other shapes attached to the surface of the conductive fine particles; and the surface of the conductive fine particles is chemically modified Or a layer formed by doing so. The thickness of the resin insulating layer is preferably 0.01 μm to 1 μm, more preferably 0.1 μm to 0.5 μm. When the thickness of the resin insulating layer is within the above range, the electrical insulation between the particles is good while maintaining the conduction characteristics by the conductive fine particles.
3.異方性導電材料
本発明の導電性微粒子は、異方性導電材料の構成材料としても好適であり、本発明の導電性微粒子を用いてなる異方性導電材料もまた、本発明の好ましい実施態様の1つである。異方性導電材料を相対向する基材同士や電極端子間に設けることで、電気的に接続することができる。なお、本発明の導電性微粒子を用いた異方性導電材料には、液晶表示素子用導通材料(導通スペーサー及びその組成物)も含まれる。
3. Anisotropic Conductive Material The conductive fine particle of the present invention is also suitable as a constituent material of the anisotropic conductive material, and the anisotropic conductive material using the conductive fine particle of the present invention is also preferable implementation of the present invention. This is one aspect. Electrical connection can be achieved by providing anisotropic conductive materials between opposing substrates or between electrode terminals. The anisotropic conductive material using the conductive fine particles of the present invention includes a conductive material for a liquid crystal display element (conductive spacer and composition thereof).
上記異方性導電材料は、本発明の導電性微粒子を用いてなるものであればその形態は特に限定されず、例えば、異方性導電フィルム、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、様々な形態が挙げられる。異方性導電ペーストは、例えば、導電性微粒子等とバインダー樹脂等を含む樹脂組成物をペースト状にすることにより得られる。得られた異方性導電ペーストは、例えば、適当なディスペンサーに入れられ、接続すべき電極上に所望の厚さで塗工され、塗工された異方性導電ペースト上に対向電極を重ね合わせ、加熱しながら加圧して樹脂を硬化させることにより、電極間の接続に使用される。異方性導電フィルムは、例えば、導電性微粒子等とバインダー樹脂等を含むフィルム形成用組成物に溶媒を加えて液状にし、この液をポリエチレンテレフタレート製等のフィルム上に塗布した後、溶媒を蒸発させることにより得ることができる。得られた異方性導電フィルムは、例えば、電極上に配置され、この異方性導電フィルム上に対向電極を重ね合わせ、加熱圧縮することにより電極間の接続に使用される。 The form of the anisotropic conductive material is not particularly limited as long as the conductive fine particles of the present invention are used. For example, an anisotropic conductive film, an anisotropic conductive paste, an anisotropic conductive adhesive is used. And various forms such as anisotropic conductive ink. The anisotropic conductive paste is obtained, for example, by making a resin composition containing conductive fine particles and a binder resin into a paste. The obtained anisotropic conductive paste is placed in, for example, a suitable dispenser, applied on the electrode to be connected with a desired thickness, and the counter electrode is superimposed on the coated anisotropic conductive paste. It is used for connection between electrodes by curing the resin by applying pressure while heating. For example, an anisotropic conductive film is made into a liquid by adding a solvent to a film-forming composition containing conductive fine particles and a binder resin, and this liquid is applied onto a film made of polyethylene terephthalate, and then the solvent is evaporated. Can be obtained. The obtained anisotropic conductive film is disposed on electrodes, for example, and is used for connection between the electrodes by superposing a counter electrode on the anisotropic conductive film and heating and compressing it.
前記異方性導電材料は、絶縁性のバインダー樹脂中に、本発明の導電性微粒子を分散させ、所望の形態とすることで製造されるが、もちろん、絶縁性のバインダー樹脂と導電性微粒子とを別々に使用して、基材間あるいは電極端子間を接続してもかまわない。 The anisotropic conductive material is manufactured by dispersing the conductive fine particles of the present invention in an insulating binder resin to obtain a desired form. Of course, the insulating binder resin and the conductive fine particles May be used separately to connect between substrates or between electrode terminals.
上記バインダー樹脂としては、特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、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等の熱可塑性樹脂;グリシジル基を有するモノマーやオリゴマー及びイソシアネート等の硬化剤との反応により硬化する硬化性樹脂組成物や、光や熱により硬化する硬化性樹脂組成物等が挙げられる。 The binder resin is not particularly limited, and is, for example, a thermoplastic resin such as an acrylic resin, an ethylene-vinyl acetate resin, a styrene-butadiene block copolymer; a monomer or oligomer having a glycidyl group, and a curing agent such as isocyanate. Examples thereof include a curable resin composition that is cured by reaction and a curable resin composition that is cured by light and heat.
本発明の異方性導電材料において、導電性微粒子の含有量は、用途に応じて適宜決定すればよいが、例えば、異方性導電材料の全量に対して1体積%以上が好ましく、より好ましくは2体積%以上、さらに好ましくは5体積%以上であり、50体積%以下が好ましく、より好ましくは30体積%以下、さらに好ましくは20体積%以下である。導電性微粒子の含有量が少なすぎると、充分な電気的導通が得られ難い場合があり、一方、導電性微粒子の含有量が多すぎると、導電性微粒子同士が接触してしまい、異方性導電材料としての機能が発揮され難い場合がある。 In the anisotropic conductive material of the present invention, the content of the conductive fine particles may be appropriately determined according to the use. For example, the volume of the anisotropic conductive material is preferably 1% by volume or more, more preferably Is 2% by volume or more, more preferably 5% by volume or more, preferably 50% by volume or less, more preferably 30% by volume or less, and still more preferably 20% by volume or less. If the content of the conductive fine particles is too small, it may be difficult to obtain sufficient electrical continuity. On the other hand, if the content of the conductive fine particles is too large, the conductive fine particles are in contact with each other, and anisotropy is caused. The function as a conductive material may be difficult to be exhibited.
本発明の異方性導電材料におけるフィルム膜厚、ペーストや接着剤の塗工膜厚、印刷膜厚等については、使用する本発明の導電性微粒子の粒子径と、接続すべき電極の仕様とを考慮し、接続すべき電極間に導電性微粒子が狭持され、且つ接続すべき電極が形成された接合基板同士の空隙がバインダー樹脂層により充分に満たされるように、適宜設定することが好ましい。 About the film thickness in the anisotropic conductive material of the present invention, the coating thickness of the paste or adhesive, the printed film thickness, etc., the particle diameter of the conductive fine particles of the present invention to be used and the specifications of the electrode to be connected In consideration of the above, it is preferable to appropriately set so that the conductive fine particles are sandwiched between the electrodes to be connected and the gap between the bonding substrates on which the electrodes to be connected are formed is sufficiently filled with the binder resin layer. .
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記実施例によって限定されるものではなく、前・後記の趣旨に適合しうる範囲で適宜変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。なお、以下においては、特に断りのない限り、「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」を意味する。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be appropriately modified and implemented within a range that can meet the purpose described above and below. All of which are within the scope of the present invention. In the following, “part” means “part by mass” and “%” means “mass%” unless otherwise specified.
1.評価方法
1−1.個数基準の平均分散粒子径、変動係数(CV値)
<シード粒子、樹脂粒子>
粒度分布測定装置(ベックマンコールター社製、「コールターマルチサイザーIII型」)により30000個の粒子の粒子径を測定し、個数基準の平均分散粒子径、分散粒子径の標準偏差、個数基準の積算分布曲線における積算値90%の粒子径を求めるとともに、下記式に従って分散粒子径の個数基準のCV値(変動係数)を算出した。
粒子の変動係数(%)=100×(粒子径の標準偏差/個数基準平均分散粒子径)
<導電性微粒子>
フロー式粒子像解析装置(シスメックス社製、「FPIA(登録商標)−3000」)を用いて、導電性微粒子3000個の粒子径(μm)を測定し、個数平均粒子径を求めた。
1. Evaluation method 1-1. Number-based average dispersed particle size, coefficient of variation (CV value)
<Seed particles, resin particles>
Measure the particle size of 30000 particles with a particle size distribution measuring device (Beckman Coulter, "Coulter Multisizer III type"), the number-based average dispersed particle size, the standard deviation of the dispersed particle size, and the number-based integrated distribution While obtaining the particle diameter of 90% of the integrated value in the curve, the number-based CV value (coefficient of variation) of the dispersed particle diameter was calculated according to the following formula.
Coefficient of variation of particles (%) = 100 × (standard deviation of particle diameter / number-based average dispersed particle diameter)
<Conductive fine particles>
Using a flow type particle image analyzer (manufactured by Sysmex Corporation, “FPIA (registered trademark) -3000”), the particle diameter (μm) of 3000 conductive fine particles was measured, and the number average particle diameter was determined.
1−2.導電性金属層膜厚
フロー式粒子像解析装置(シスメックス社製、「FPIA(登録商標)−3000」)を用いて、樹脂粒子3000個の粒子径、導電性微粒子3000個の粒子径を測定し、樹脂粒子の個数平均粒子径X(μm)、導電性微粒子の個数平均粒子径Y(μm)を求めた。そして、下記式に従って導電性金属層の膜厚を算出した。
導電性金属層膜厚(μm)=(Y−X)/2
1-2. Conductive metal layer thickness Using a flow type particle image analyzer (manufactured by Sysmex Corporation, “FPIA (registered trademark) -3000”), the particle diameter of 3000 resin particles and 3000 conductive particles were measured. The number average particle diameter X (μm) of the resin particles and the number average particle diameter Y (μm) of the conductive fine particles were determined. And the film thickness of the electroconductive metal layer was computed according to the following formula.
Conductive metal layer thickness (μm) = (Y−X) / 2
1−3.ACF試験
導電性微粒子10質量部に、バインダー樹脂としてのエポキシ樹脂(三菱化学製、「JER828」)100質量部、硬化剤(三新化学社製、「サンエイド(登録商標) SI−150」)2質量部、及びトルエン100質量部を加え、さらに1mmのジルコニアビーズ50質量部を加えて、ステンレス鋼製の2枚攪拌羽根を用いて300rpmで10分間分散を行い、得られたペースト状組成物をバーコーターで剥離処理PETフィルム上に塗布して乾燥させ異方性導電フィルムを得た。得られた異方性導電フィルムを裁断し、100片の試験片を作製した。
得られた異方性導電フィルム試験片を抵抗測定用の線を有した全面アルミ蒸着ガラス基板と30μmピッチに銅パターンを形成したポリイミドフィルム基板間に挟み込み、5MPa、200℃の圧着条件で熱圧着して導通性試験を行い、ショートの有無を調べた。試験片100片について導通性試験を行い、ショートが発生した割合を求めた。
1-3. ACF test 10 parts by mass of conductive fine particles, 100 parts by mass of epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical, “JER828”) as a binder resin, curing agent (manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd., “Sun-Aid (registered trademark) SI-150”) 2 Add 100 parts by mass of toluene and 100 parts by mass of toluene, add 50 parts by mass of 1 mm zirconia beads, perform dispersion at 300 rpm for 10 minutes using two stainless steel stirring blades, and obtain the paste-like composition obtained. It was applied onto a release-treated PET film with a bar coater and dried to obtain an anisotropic conductive film. The obtained anisotropic conductive film was cut to prepare 100 test pieces.
The obtained anisotropic conductive film test piece was sandwiched between a whole surface aluminum vapor-deposited glass substrate having resistance measurement lines and a polyimide film substrate having a copper pattern formed at a pitch of 30 μm, and thermocompression bonded under a pressure bonding condition of 5 MPa and 200 ° C. Then, a continuity test was conducted to check for the presence of a short circuit. Conductivity test was performed on 100 test pieces, and the ratio of occurrence of short circuit was determined.
1−4.ACP試験
導電性微粒子20質量部に、バインダー樹脂としてのエポキシ樹脂(三菱化学製、「JER828」)100質量部、硬化剤(三新化学社製、「サンエイド(登録商標) SI−150」)2質量部、及びトルエン50質量部を加え、三本ロールミルで攪拌し、異方性導電ペーストを得た。
得られた異方性導電ペーストを抵抗測定用の線を有した全面アルミ蒸着ガラス基板と30μmピッチに銅パターンを形成したポリイミドフィルム基板間に挟み込み、5MPa、200℃の圧着条件で熱圧着して試験片を作製した。試験片100片について導通性試験を行い、ショートの有無を調べ、ショートが発生した割合を求めた。
また、調製直後の異方性導電ペーストと、調製後40℃で、2週間保存した異方性導電ペーストを用いて、上記のように試験片を作製し、それぞれ接続抵抗値を求めた。下記式に得られた結果を代入することで、接続抵抗値上昇率を求め、抵抗値上昇率が10%未満を「A」、10%以上25%未満を「B」とした。
上昇率(%)=100×(40℃、2週間保存した後、作製した試験片の接続抵抗値)/(調製直後に、作製した試験片の接続抵抗値)
1-4. ACP test 20 parts by mass of conductive fine particles, 100 parts by mass of epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical, “JER828”) as a binder resin, curing agent (manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd., “Sun-Aid (registered trademark) SI-150”) 2 Part by mass and 50 parts by mass of toluene were added and stirred with a three roll mill to obtain an anisotropic conductive paste.
The obtained anisotropic conductive paste was sandwiched between a whole surface aluminum vapor-deposited glass substrate having resistance measurement lines and a polyimide film substrate having a copper pattern formed at a pitch of 30 μm, and thermocompression bonded under a pressure bonding condition of 5 MPa and 200 ° C. A test piece was prepared. Conductivity tests were performed on 100 test pieces, the presence or absence of a short circuit was examined, and the rate at which a short circuit occurred was determined.
Moreover, the test piece was produced as mentioned above using the anisotropic conductive paste immediately after preparation, and the anisotropic conductive paste preserve | saved at 40 degreeC after preparation for 2 weeks, respectively, and connection resistance value was calculated | required, respectively. By substituting the results obtained in the following equation, the connection resistance value increase rate was determined, and when the resistance value increase rate was less than 10%, “A” and 10% or more and less than 25% were determined as “B”.
Rate of increase (%) = 100 × (connection resistance value of the prepared test piece after storage at 40 ° C. for 2 weeks) / (connection resistance value of the prepared test piece immediately after preparation)
2.導電性微粒子の製造
2−1.製造例1
樹脂粒子
冷却管、温度計、滴下口を備えた四つ口フラスコに、イオン交換水1800部と、25%アンモニア水24部、メタノール600部を入れ、攪拌下、滴下口から3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン120部を添加して、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの加水分解、縮合反応を行って、メタクリロイル基を有するポリシロキサン粒子(重合性ポリシロキサン粒子)の乳濁液を調製した。このポリシロキサン粒子の個数基準の平均分散粒子径は1.85μmであった。
2. 2. Production of conductive fine particles 2-1. Production Example 1
Resin particles In a four-necked flask equipped with a condenser, thermometer, and dripping port, 1800 parts of ion-exchanged water, 24 parts of 25% aqueous ammonia, and 600 parts of methanol are added, and 3-methacryloxypropyl is added from the dripping port with stirring. 120 parts of trimethoxysilane was added, and hydrolysis and condensation reaction of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane was performed to prepare an emulsion of polysiloxane particles having a methacryloyl group (polymerizable polysiloxane particles). The number-based average dispersed particle size of the polysiloxane particles was 1.85 μm.
次いで、乳化剤としてポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩(第一工業製薬社製:「ハイテノール(登録商標)NF−08」)の20%水溶液1.2部をイオン交換水120部で溶解した溶液に、スチレン120部と、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製:「V−65」)2.4部を溶解した溶液を加え、乳化分散させて単量体成分の乳化液を調製した。反応開始から2時間後、得られた乳化液を、ポリシロキサン粒子(シード粒子)の乳濁液中に添加して、さらに攪拌を行った。乳化液の添加から1時間後、混合液をサンプリングして顕微鏡で観察を行ったところ、ポリシロキサン粒子が単量体を吸収して肥大化していることが確認された。 Then, 1.2 parts of 20% aqueous solution of polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .: “Hytenol (registered trademark) NF-08”) as an emulsifier is added with 120 parts of ion-exchanged water. A solution in which 120 parts of styrene and 2.4 parts of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd .: “V-65”) were dissolved was added to the dissolved solution, An emulsion of monomer components was prepared by emulsifying and dispersing. Two hours after the start of the reaction, the obtained emulsion was added to an emulsion of polysiloxane particles (seed particles) and further stirred. One hour after the addition of the emulsified liquid, the mixed liquid was sampled and observed with a microscope. As a result, it was confirmed that the polysiloxane particles were enlarged by absorbing the monomer.
次いで、ポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル硫酸エステルアンモニウム塩の20%水溶液4.8部を加え、窒素雰囲気下で反応液を65℃まで昇温させて、65℃で2時間保持し、単量体成分のラジカル重合を行った。ラジカル重合後の乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、メタノールで洗浄した後、窒素雰囲気下80℃で12時間真空乾燥し、樹脂粒子No.1を得た。この樹脂粒子No.1の個数基準の平均分散粒子径は2.50μm、変動係数(CV値)は6.5%であった。 Next, 4.8 parts of a 20% aqueous solution of polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ammonium salt was added, the reaction solution was heated to 65 ° C. under a nitrogen atmosphere, and kept at 65 ° C. for 2 hours. The components were radically polymerized. The emulsion after radical polymerization was subjected to solid-liquid separation, and the resulting cake was washed with ion-exchanged water and methanol, and then vacuum-dried at 80 ° C. for 12 hours under a nitrogen atmosphere. 1 was obtained. This resin particle No. The number-based average dispersed particle size of 1 was 2.50 μm, and the coefficient of variation (CV value) was 6.5%.
無電解メッキ
樹脂粒子に水酸化ナトリウムによるエッチング処理を行った後、二塩化スズ溶液によるセンシタイジングを行った。さらに二塩化パラジウム溶液によるアクチベーティングを行い、パラジウム核を形成させた。次いで、パラジウム核を形成させた触媒化樹脂粒子を無電解ニッケルメッキ浴に浸漬し、膜厚が0.09μmになるまでニッケルメッキ層を形成させた後、金置換メッキを行い0.01μmの金層を形成させた。その後、イオン交換水で洗浄後、アルコール置換を行って真空乾燥を行い、導電性微粒子No.1を得た。
Electroless plating Resin particles were etched with sodium hydroxide and then sensitized with a tin dichloride solution. Further, activation with a palladium dichloride solution was performed to form palladium nuclei. Next, the catalyzed resin particles with palladium nuclei formed are immersed in an electroless nickel plating bath to form a nickel plating layer until the film thickness reaches 0.09 μm, followed by gold displacement plating and 0.01 μm gold A layer was formed. Thereafter, after washing with ion-exchanged water, alcohol substitution was performed and vacuum drying was performed. 1 was obtained.
2−2.製造例2
製造例1で得られた樹脂粒子No.1を電成ふるい(ふるい孔の寸法:3.5μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径2.48μm、変動係数4.5%の樹脂粒子No.2を得た。分級は、樹脂粒子100gをメタノール1000gに投入し、超音波を照射して十分に分散させてから、電成ふるいを通過させた。得られた樹脂粒子No.2に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-2. Production Example 2
Resin particle No. obtained in Production Example 1 1 was classified with an electroformed sieve (size of sieve hole: 3.5 μm), whereby a resin particle No. 1 having a number-based average dispersed particle diameter of 2.48 μm and a coefficient of variation of 4.5% was obtained. 2 was obtained. In the classification, 100 g of resin particles were put in 1000 g of methanol, and sufficiently dispersed by irradiating ultrasonic waves, and then passed through an electric sieve. The obtained resin particle No. 2 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−3.製造例3
前記樹脂粒子No.2を電成ふるい(ふるい孔の寸法:3.0μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径2.46μm、変動係数2.9%の樹脂粒子No.3を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.3に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-3. Production Example 3
The resin particle No. 2 is classified with an electric sieve (size of sieve hole: 3.0 μm), thereby obtaining a resin particle No. 2 having a number-based average dispersed particle diameter of 2.46 μm and a coefficient of variation of 2.9%. 3 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 3 was electrolessly plated in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−4.製造例4
前記樹脂粒子No.3を電成ふるい(ふるい孔の寸法:3.5μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径2.45μm、変動係数2.4%の樹脂粒子No.4を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.4に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-4. Production Example 4
The resin particle No. 3 is classified with an electroformed sieve (size of sieve hole: 3.5 μm), thereby obtaining a resin particle No. having a number-based average dispersed particle diameter of 2.45 μm and a coefficient of variation of 2.4%. 4 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 4 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−5.製造例5
イオン交換水とメタノールの使用量を、イオン交換水2000部、メタノール400部に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、ポリシロキサン粒子(個数基準の平均分散粒子径1.49μm)を得た。得られたポリシロキサン粒子をシード粒子として、吸収させる単量体成分をスチレン60部、ジビニルベンゼン(新日鐡化学社製 DVB960)60部に変更したこと以外は、製造例1と同様に単量体の吸収、重合を行った。得られた樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径は2.01μm、変動係数(CV値)は6.7%であった。その後、得られた樹脂粒子を、電成ふるい(ふるい孔の寸法:2.8μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径1.97μm、変動係数(CV値)は4.3%の樹脂粒子No.5を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.5に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-5. Production Example 5
Except that the amounts of ion-exchanged water and methanol used were changed to 2000 parts of ion-exchanged water and 400 parts of methanol, the same operation as in Production Example 1 was carried out to obtain polysiloxane particles (number-based average dispersed particle size of 1.49 μm). Got. Monomer as in Production Example 1 except that the obtained polysiloxane particles were used as seed particles and the monomer component to be absorbed was changed to 60 parts of styrene and 60 parts of divinylbenzene (DVB960 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.). The body was absorbed and polymerized. The number-based average dispersed particle size of the obtained resin particles was 2.01 μm, and the coefficient of variation (CV value) was 6.7%. Thereafter, the obtained resin particles are classified with an electric sieve (size of sieve holes: 2.8 μm), whereby the number-based average dispersed particle diameter is 1.97 μm, and the coefficient of variation (CV value) is 4.3%. Resin particle No. 5 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 5 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−6.製造例6
前記樹脂粒子No.5を電成ふるい(ふるい孔の寸法:2.4μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径1.93μm、変動係数(CV値)2.7%の樹脂粒子No.6を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.6に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-6. Production Example 6
The resin particle No. 5 is classified with an electric sieve (size of sieve holes: 2.4 μm), thereby obtaining a resin particle No. 1 having a number-based average dispersed particle size of 1.93 μm and a coefficient of variation (CV value) of 2.7%. 6 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 6 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−7.製造例7
前記樹脂粒子No.6を電成ふるい(ふるい孔の寸法:2.2μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径1.92μm、変動係数(CV値)2.3%の樹脂粒子No.7を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.7に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-7. Production Example 7
The resin particle No. No. 6 was classified with an electric sieve (size of sieve hole: 2.2 μm), whereby a resin particle No. having a number-based average dispersed particle size of 1.92 μm and a coefficient of variation (CV value) of 2.3% was obtained. 7 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 7 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−8.製造例8
イオン交換水とメタノールの使用量を、イオン交換水2200部、メタノール200部に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、ポリシロキサン粒子(個数平均粒子径0.85μm)を得た。得られたポリシロキサン粒子をシード粒子として、製造例1と同様に単量体の吸収、重合を行った。得られた樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径は1.15μm、変動係数(CV値)は7.2%であった。その後、得られた樹脂粒子を、電成ふるい(ふるい孔の寸法:1.7μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径1.12μm、変動係数(CV値)は4.4%の樹脂粒子No.8を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.8に対して、ニッケルメッキ層の膜厚を0.10μm、金メッキ層の膜厚を0.02μmに変更したこと以外は製造例1と同様にして無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-8. Production Example 8
Except having changed the usage-amount of ion-exchange water and methanol into 2200 parts of ion-exchange water, and 200 parts of methanol, operation similar to manufacture example 1 was performed and the polysiloxane particle | grain (number average particle diameter 0.85 micrometer) was obtained. . The obtained polysiloxane particles were used as seed particles to carry out monomer absorption and polymerization in the same manner as in Production Example 1. The number-based average dispersed particle diameter of the obtained resin particles was 1.15 μm, and the coefficient of variation (CV value) was 7.2%. Thereafter, the obtained resin particles are classified with an electric sieve (size of sieve holes: 1.7 μm), whereby the number-based average dispersed particle diameter is 1.12 μm, and the coefficient of variation (CV value) is 4.4%. Resin particle No. 8 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 8, electroless plating was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the thickness of the nickel plating layer was changed to 0.10 μm and the thickness of the gold plating layer was changed to 0.02 μm to obtain conductive fine particles. .
2−9.製造例9
前記樹脂粒子No.8を電成ふるい(ふるい孔の寸法:1.5μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径1.08μm、変動係数(CV値)2.8%の樹脂粒子No.9を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.9に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-9. Production Example 9
The resin particle No. 8 was classified with an electric sieve (size of the sieve hole: 1.5 μm), whereby a resin particle No. having a number-based average dispersed particle size of 1.08 μm and a coefficient of variation (CV value) of 2.8% was obtained. 9 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 9 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−10.製造例10
前記樹脂粒子No.9を電成ふるい(ふるい孔の寸法:1.3μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径1.07μm、変動係数(CV値)2.3%の樹脂粒子No.10を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.10に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-10. Production Example 10
The resin particle No. No. 9 was classified with an electric sieve (size of sieve hole: 1.3 μm), so that a resin particle No. having an average dispersed particle size of 1.07 μm and a coefficient of variation (CV value) of 2.3% was obtained. 10 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 10 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−11.製造例11
イオン交換水とメタノールの使用量を、イオン交換水1400部、メタノール1000部に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、ポリシロキサン粒子(個数基準の平均分散粒子径2.50μm)を得た。得られたポリシロキサン粒子をシード粒子として、製造例1と同様に単量体の吸収、重合を行った。得られた樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径は3.38μm、変動係数(CV値)は6.2%であった。その後、得られた樹脂粒子を、電成ふるい(ふるい孔の寸法:4.7μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径3.34μm、変動係数(CV値)は3.7%の樹脂粒子No.11を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.11に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-11. Production Example 11
Except that the amounts of ion-exchanged water and methanol used were changed to 1400 parts of ion-exchanged water and 1000 parts of methanol, the same operation as in Production Example 1 was carried out to obtain polysiloxane particles (number-based average dispersed particle size of 2.50 μm). Got. The obtained polysiloxane particles were used as seed particles to carry out monomer absorption and polymerization in the same manner as in Production Example 1. The number-based average dispersed particle size of the obtained resin particles was 3.38 μm, and the coefficient of variation (CV value) was 6.2%. Thereafter, the obtained resin particles are classified with an electric sieve (size of sieve holes: 4.7 μm), whereby the number-based average dispersed particle diameter is 3.34 μm and the coefficient of variation (CV value) is 3.7%. Resin particle No. 11 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 11 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
2−12.製造例12
イオン交換水とメタノールの使用量を、イオン交換水2300部、メタノール100部に変更した以外は、製造例1と同様の操作を行い、ポリシロキサン粒子(個数基準の平均分散粒子径0.67μm)を得た。得られたポリシロキサン粒子をシード粒子として、製造例1と同様に単量体の吸収、重合を行った。得られた樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径は0.91μm、変動係数(CV値)は7.6%であった。その後、得られた樹脂粒子を、電成ふるい(ふるい孔の寸法:1.5μm)で分級することにより、個数基準の平均分散粒子径0.89μm、変動係数(CV値)は4.5%の樹脂粒子No.12を得た。なお、分級は、電成ふるいのふるい孔の寸法を変更したこと以外は、樹脂粒子No.2を製造する際と同様の条件で行った。得られた樹脂粒子No.12に対して、製造例1と同様に無電解メッキを行い、導電性微粒子を得た。
2-12. Production Example 12
Except that the amounts of ion-exchanged water and methanol used were changed to 2300 parts of ion-exchanged water and 100 parts of methanol, the same operation as in Production Example 1 was carried out to obtain polysiloxane particles (number-based average dispersed particle size 0.67 μm). Got. The obtained polysiloxane particles were used as seed particles to carry out monomer absorption and polymerization in the same manner as in Production Example 1. The obtained resin particles had a number-based average dispersed particle size of 0.91 μm and a coefficient of variation (CV value) of 7.6%. Thereafter, the obtained resin particles are classified with an electric sieve (size of sieve holes: 1.5 μm), whereby the number-based average dispersed particle diameter is 0.89 μm, and the coefficient of variation (CV value) is 4.5%. Resin particle No. 12 was obtained. In addition, classification is resin particle No. except having changed the dimension of the sieve hole of an electroformed sieve. 2 was carried out under the same conditions as when producing 2. The obtained resin particle No. 12 was subjected to electroless plating in the same manner as in Production Example 1 to obtain conductive fine particles.
各製造例で得た導電性微粒子について、基材(樹脂粒子)の個数平均粒子径及び変動係数、並びに評価結果を表1に示した。 Table 1 shows the number average particle size and coefficient of variation of the base material (resin particles) and the evaluation results for the conductive fine particles obtained in each production example.
製造例1の導電性微粒子は、樹脂粒子の分散粒子径の個数基準の変動係数が4.5%を超える場合であるが、ACF作製用組成物、ACPにおける導電性微粒子の分散性が悪かった。そのため、ACF及びACPのいずれにおいても、電気的接続時のショート発生率が高かった。また、粗粒子を多く含むため、ACPの保存安定性にも劣るものであった。 In the conductive fine particles of Production Example 1, the number-based variation coefficient of the dispersed particle diameter of the resin particles exceeds 4.5%, but the dispersibility of the conductive fine particles in the ACF composition and ACP was poor. . Therefore, in both ACF and ACP, the occurrence rate of short circuit at the time of electrical connection was high. Moreover, since many coarse particles were included, the storage stability of ACP was inferior.
製造例2〜10の導電性微粒子は、樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径が1.0μm〜2.5μmであり、樹脂粒子の分散粒子径の個数基準の変動係数が4.5%以下の場合であるが、これらを用いたACF及びACPは、いずれも電気的接続時のショート発生率が低かった。また、粗粒子が除去されているため、ACPの保存安定性にも優れていた。 In the conductive fine particles of Production Examples 2 to 10, the number-based average dispersed particle diameter of the resin particles is 1.0 μm to 2.5 μm, and the number-based variation coefficient of the dispersed particle diameter of the resin particles is 4.5% or less. However, both the ACF and ACP using these have a low occurrence rate of short circuit during electrical connection. Moreover, since coarse particles were removed, the storage stability of ACP was also excellent.
製造例11、12の導電性微粒子は、樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径が1.0μm未満或いは2.5μm超で場合であるが、ACF及びACPのいずれにおいても、電気的接続時のショート発生率が高かった。 The conductive fine particles of Production Examples 11 and 12 are cases in which the average dispersed particle size based on the number of resin particles is less than 1.0 μm or more than 2.5 μm, but in both ACF and ACP, The incidence of shorts was high.
また、製造例8の導電性微粒子は、導電性金属層の厚みが0.12μmの場合であるが、この導電性微粒子に比べて、導電性金属層の厚みが0.10μmである製造例1〜7、9、10の導電性微粒子は、ショート発生率が低く抑えられていることがわかる(例えば、変動係数がほぼ同じ製造例2及び製造例5のACF試験におけるショート発生率は、製造例8の場合の半分に抑えられている)。すなわち、樹脂粒子の分散粒子径の変動係数を4.5%以下に抑えた導電性微粒子において、さらに導電性金属層の厚みを薄くすることにより、ショート発生率を一層低く抑えられることがわかる。 Further, the conductive fine particles of Production Example 8 are in the case where the thickness of the conductive metal layer is 0.12 μm. However, Production Example 1 in which the thickness of the conductive metal layer is 0.10 μm as compared with the conductive fine particles. It can be seen that the conductive fine particles of ˜7, 9, 10 have a low short-circuit occurrence rate (for example, the short-circuit occurrence rate in the ACF test of Production Example 2 and Production Example 5 having substantially the same coefficient of variation is It is suppressed to half of the case of 8.) That is, it can be seen that, in the conductive fine particles in which the variation coefficient of the dispersed particle diameter of the resin particles is suppressed to 4.5% or less, the occurrence rate of short circuit can be further reduced by further reducing the thickness of the conductive metal layer.
本発明の導電性微粒子は、例えば、異方性導電フィルム、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の異方性導電材料に好適に用いられる。 The conductive fine particles of the present invention are suitably used for anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive films, anisotropic conductive pastes, anisotropic conductive adhesives, anisotropic conductive inks, and the like.
Claims (5)
前記導電性金属層の厚さが0.18μm以下であり、
前記樹脂粒子の個数基準の平均分散粒子径が、1.0μm〜2.5μmであり、分散粒子径の個数基準の変動係数が3.0%以下であることを特徴とする電気接続に用いられる導電性微粒子。 Conductive fine particles having a base material composed of resin particles and at least one conductive metal layer formed on the surface of the base material,
The conductive metal layer has a thickness of 0.18 μm or less;
The resin particles are used for electrical connection, wherein the number-based average dispersed particle diameter is 1.0 μm to 2.5 μm, and the number-based variation coefficient of the dispersed particle diameter is 3.0% or less. Conductive fine particles.
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