JP5902456B2 - Polymer particles, conductive particles and anisotropic conductive materials - Google Patents

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本発明は、重合体粒子及び該重合体粒子表面に導電性金属層を形成した導電性粒子、並びに該導電性粒子を含有する異方性導電材料に関するものである。   The present invention relates to polymer particles, conductive particles having a conductive metal layer formed on the surface of the polymer particles, and an anisotropic conductive material containing the conductive particles.

電子機器は、年々小型化、薄型化と共に高機能化が図られている。そのため、例えば、液晶ディスプレイパネルのITO(酸化インジウムスズ)電極と駆動用のLSI(Large Scale Integration)との接続、LSIチップと回路基板との接続、微細パターン電極端子間の接続等の電子機器類の微小部位間の電気的接続には、導電性粒子を含有する異方性導電材料を用いた電気的接続が採用されている。   Electronic devices are becoming smaller and thinner and more functional each year. Therefore, for example, electronic devices such as a connection between an ITO (indium tin oxide) electrode of a liquid crystal display panel and a driving LSI (Large Scale Integration), a connection between an LSI chip and a circuit board, and a connection between fine pattern electrode terminals For the electrical connection between the minute parts, an electrical connection using an anisotropic conductive material containing conductive particles is employed.

異方性導電材料に用いられる導電性粒子は、圧縮変形性に優れるという理由から、一般に、樹脂粒子を芯材とし該芯材の表面に導電性金属層が形成されたものが使用される。また、接続安定性の点で優れた異方性導電材料とするためには、柔軟性が高く回復率の高い粒子が用いられている。   As the conductive particles used for the anisotropic conductive material, those having a resin particle as a core material and a conductive metal layer formed on the surface of the core material are generally used because of excellent compression deformability. Further, in order to obtain an anisotropic conductive material excellent in connection stability, particles having high flexibility and a high recovery rate are used.

このような回復率の高い粒子として、例えば、特定のアクリルモノマーから構成され、圧縮変形回復率が80%以上、圧縮弾性率(20%K値)が1000〜4000mN/mm2である樹脂粒子(特許文献1(請求項4)参照);圧縮弾性率(10%K値)が10〜50kgf/mm2(98〜490N/mm2)、圧縮変形回復率30%以上である重合体微粒子(特許文献2(請求項1)参照);圧縮弾性率(10%K値)が10〜250kgf/mm2(98〜2450N/mm2)、圧縮変形回復率30%以上である重合体微粒子(特許文献3(請求項1)参照);が提案されている。 As such particles having a high recovery rate, for example, resin particles composed of a specific acrylic monomer and having a compression deformation recovery rate of 80% or more and a compression modulus (20% K value) of 1000 to 4000 mN / mm 2 ( Patent Document 1 (see claim 4)); polymer fine particles having a compression modulus (10% K value) of 10 to 50 kgf / mm 2 (98 to 490 N / mm 2 ) and a compression deformation recovery rate of 30% or more (patent Reference 2 (refer to claim 1)); Polymer fine particles having a compression modulus (10% K value) of 10 to 250 kgf / mm 2 (98 to 2450 N / mm 2 ) and a compression deformation recovery rate of 30% or more (Patent Document) 3 (see claim 1)).

特開2010−159328号公報JP 2010-159328 A 特開2000−309715号公報JP 2000-309715 A 特開2000−319309号公報JP 2000-319309 A

導電性粒子は、芯材となる粒子が硬質な場合には、電極等を加圧接続する際に導電性粒子が被着体へと押し込まれ、圧痕を形成することができ接続面積が増加する。また、加圧接続時に、導電性粒子と被着体との間に存在するバインダー樹脂を排除しやすくなる。そのため、異方性導電材料を用いた電気的接続において、低抵抗を実現するには、芯材が硬質であることが好ましい。しかしながら、特許文献1〜3に記載されているような重合体粒子は、回復率には優れるものの、硬度が不十分であった。   When the conductive particles are hard as the core material, the conductive particles are pushed into the adherend when the electrodes and the like are pressed and connected, thereby forming indentations and increasing the connection area. . Moreover, it becomes easy to exclude the binder resin that exists between the conductive particles and the adherend during pressure connection. Therefore, it is preferable that the core material is hard in order to achieve low resistance in electrical connection using an anisotropic conductive material. However, although the polymer particles described in Patent Documents 1 to 3 are excellent in the recovery rate, the hardness is insufficient.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、被着体に対して圧痕を形成でき、且つ、接続信頼性に優れた導電性粒子を提供することを目的とする。また、本発明は、上記のような導電性粒子を含有する異方性導電材料を提供することを目的とする。さらに、本発明は、上記のような導電性粒子の芯材として好適に使用し得る重合体粒子を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the electroconductive particle which can form an indentation with respect to a to-be-adhered body, and was excellent in connection reliability. Another object of the present invention is to provide an anisotropic conductive material containing the above conductive particles. Furthermore, an object of this invention is to provide the polymer particle which can be used conveniently as a core material of the above electroconductive particles.

上記課題を解決することができた本発明の重合体粒子は、ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合体を含む粒子を、200℃以上の温度で熱処理して得られることを特徴とする。前記ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合体を含む粒子は、さらにビニル重合体を含むことが好ましい。本発明の重合体粒子は、個数平均粒子径が0.5μm〜4.0μmであることが好ましく、10%K値が3000N/mm2以上であることが好ましく、回復率が80%以上であることが好ましい。
本発明には、前記重合体粒子表面に導電性金属層を有する導電性粒子、該導電性粒子とバインダーとを含有する異方性導電材料も含まれる。
The polymer particles of the present invention that can solve the above-mentioned problems are obtained by heat-treating particles containing a vinyltrialkoxysilane siloxane bond at a temperature of 200 ° C. or higher. The particles containing a vinyltrialkoxysilane siloxane bond preferably further contain a vinyl polymer. The polymer particles of the present invention preferably have a number average particle size of 0.5 μm to 4.0 μm, preferably a 10% K value of 3000 N / mm 2 or more, and a recovery rate of 80% or more. It is preferable.
The present invention also includes conductive particles having a conductive metal layer on the surface of the polymer particles, and an anisotropic conductive material containing the conductive particles and a binder.

本発明の重合体粒子は、回復率に優れ、且つ、高い硬度を有する。よって、本発明の重合体粒子を液晶表示パネルにおける液晶セルやタッチパネルのセルのギャップ保持用スペーサーとして用いると、保持安定性に優れたものとなる。また、本発明の導電性粒子は、前記重合体粒子を芯材とするため、加圧接続時に被着体に圧痕を形成できると共に、接続面積を増加できるため、低抵抗を実現できる。また、圧縮変形回復率に優れるため、長期にわたり良好な接続安定性を維持することができる。また、該導電性粒子を含有した異方性導電材料を用いることにより、低抵抗、且つ、接続安定性に優れた接続構造体が得られる。   The polymer particles of the present invention have an excellent recovery rate and a high hardness. Therefore, when the polymer particles of the present invention are used as a gap holding spacer of a liquid crystal cell or a touch panel cell in a liquid crystal display panel, the holding stability is excellent. Further, since the conductive particles of the present invention use the polymer particles as a core material, an indentation can be formed on the adherend during pressure connection, and the connection area can be increased, so that low resistance can be realized. Further, since the compression deformation recovery rate is excellent, it is possible to maintain good connection stability over a long period of time. Further, by using an anisotropic conductive material containing the conductive particles, a connection structure having low resistance and excellent connection stability can be obtained.

1.重合体粒子
本発明の重合体粒子は、ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合体を含む粒子を熱処理して得られる。ビニルトリアルコキシシランを、触媒存在下における溶液中での加水分解・縮合反応させた場合、シロキサン結合体には、未反応のヒドロキシ基(ケイ素に結合するもの)又はアルコキシ基が残存する。シロキサン結合体を含む粒子を熱処理することにより、これらの残存ヒドロキシ基や残存アルコキシ基の加水分解・縮合反応を促進できる。よって、より架橋密度の高いポリシロキサン構造が形成され、回復率が著しく向上した粒子が得られる。
1. Polymer Particles The polymer particles of the present invention are obtained by heat-treating particles containing a vinyltrialkoxysilane siloxane bond. When vinyltrialkoxysilane is hydrolyzed / condensed in a solution in the presence of a catalyst, an unreacted hydroxy group (bonded to silicon) or an alkoxy group remains in the siloxane bond. By heat-treating the particles containing the siloxane bond, hydrolysis / condensation reaction of these residual hydroxy groups and residual alkoxy groups can be promoted. Therefore, a polysiloxane structure having a higher crosslinking density is formed, and particles with a significantly improved recovery rate can be obtained.

前記熱処理は空気中、不活性ガス中で行うことが好ましく、窒素ガス中で行うことがより好ましい。前記熱処理の温度は200℃以上が好ましく、より好ましくは250℃以上、さらに好ましくは270℃以上であり、熱分解温度未満が好ましく、より好ましくは400℃以下、さらに好ましくは370℃以下である。
前記熱処理の時間は、0.3時間以上が好ましく、より好ましくは0.5時間以上、さらに好ましくは0.7時間以上であり、10時間以下が好ましく、より好ましくは5.0時間以下、さらに好ましくは3.0時間以下である。
The heat treatment is preferably performed in air or in an inert gas, and more preferably in nitrogen gas. The temperature of the heat treatment is preferably 200 ° C. or higher, more preferably 250 ° C. or higher, further preferably 270 ° C. or higher, preferably lower than the thermal decomposition temperature, more preferably 400 ° C. or lower, and still more preferably 370 ° C. or lower.
The heat treatment time is preferably 0.3 hours or more, more preferably 0.5 hours or more, further preferably 0.7 hours or more, preferably 10 hours or less, more preferably 5.0 hours or less, Preferably it is 3.0 hours or less.

前記ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合体を含む粒子としては、例えば、ビニルトリアルコキシシランを含むシラン系単量体の(共)加水分解・縮合物からなる骨格(ポリシロキサン骨格)を含む粒子(i);ビニルトリアルコキシシランを含むシラン系単量体の(共)加水分解・縮合物からなる骨格(ポリシロキサン骨格)と、ビニルトリアルコキシシランを含むビニル系単量体の重合体骨格(ビニル重合体骨格)を含む粒子(ii);等が挙げられる。
これらの中でも、前記(ii)が好ましい。ポリシロキサン骨格とビニル重合体を有する粒子は、弾性変形性及び接触圧に優れ、得られる導電性粒子の接続信頼性がより優れたものとなる。また、液晶表示パネルにおける液晶セルやタッチパネルのセルのギャップ保持用スペーサーとして用いた場合には、ギャップ保持安定性に優れたものとなる。
Examples of the particles containing a vinyltrialkoxysilane siloxane bond include particles containing a skeleton (polysiloxane skeleton) made of a (co) hydrolysis / condensation product of a silane monomer containing vinyltrialkoxysilane. ); A skeleton composed of (co) hydrolysis / condensation product of a silane monomer containing vinyltrialkoxysilane (polysiloxane skeleton) and a polymer skeleton of vinyl monomer containing vinyltrialkoxysilane (vinyl heavy) Particle (ii); containing a combined skeleton) and the like.
Among these, (ii) is preferable. Particles having a polysiloxane skeleton and a vinyl polymer are excellent in elastic deformability and contact pressure, and the connection reliability of the resulting conductive particles is more excellent. Further, when used as a gap holding spacer of a liquid crystal cell or a touch panel cell in a liquid crystal display panel, the gap holding stability is excellent.

前記ビニルトリアルコキシシランは、ケイ素原子に、ビニル基と、3つのアルコキシ基が結合している。
前記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、アルコキシ基としては、炭素数1〜5のものが好ましく、より好ましくは炭素数1〜4、さらに好ましくは炭素数1〜3である。なお、3つのアルコキシ基は、同一でも異なっていてもよいが、3つのアルコキシ基が同一のものが好ましい。
前記ビニルトリアルコキシシランとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリtert−ブトキシシラン等が挙げられる。
In the vinyl trialkoxysilane, a vinyl group and three alkoxy groups are bonded to a silicon atom.
Examples of the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, and a heptyloxy group. Among these, as an alkoxy group, a C1-C5 thing is preferable, More preferably, it is C1-C4, More preferably, it is C1-C3. The three alkoxy groups may be the same or different, but the three alkoxy groups are preferably the same.
Examples of the vinyltrialkoxysilane include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltritert-butoxysilane, and the like.

前記ポリシロキサン骨格は、ビニルトリアルコキシシラン及び必要に応じてビニルトリアルコキシシラン以外のシラン系単量体(以下、「他のシラン系単量体」という場合がある。)を用いることによって形成でき、この他のシラン系単量体はシラン系架橋性単量体とシラン系非架橋性単量体とに分けられる。また、シラン系単量体としてシラン系架橋性単量体を用いると、架橋構造を形成し得る。シラン系架橋性単量体により形成される架橋構造としては、ビニル重合体とビニル重合体とを架橋するもの(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);ビニル重合体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 polysiloxane skeleton can be formed by using vinyltrialkoxysilane and, if necessary, a silane monomer other than vinyltrialkoxysilane (hereinafter sometimes referred to as “other silane monomer”). These other silane monomers are classified into silane crosslinkable monomers and silane noncrosslinkable monomers. Moreover, when a silane crosslinkable monomer is used as the silane monomer, a crosslinked structure can be formed. The cross-linked structure formed by the silane cross-linkable monomer includes a cross-link between a vinyl polymer and a vinyl polymer (first form); a cross-link between a polysiloxane skeleton and a polysiloxane skeleton (second In which the vinyl polymer and the polysiloxane skeleton are cross-linked (third form).

第一の形態(ビニル重合体間架橋)を形成し得るシラン系架橋性単量体としては、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の2つ以上のラジカル重合性基を有するシラン化合物が挙げられる。
第二の形態(ポリシロキサン間架橋)を形成し得るシラン系架橋性単量体としては、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(ビニル重合体−ポリシロキサン間架橋)を形成し得るシラン系架橋性単量体としては、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−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、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等の(メタ)アクリロイル基を有するジ又はトリアルコキシシラン;p−スチリルトリメトキシシラン等のビニル基を有するジ又はトリアルコキシシラン;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基を有するジ又はトリアルコキシシラン;3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン等のアミノ基を有するジ又はトリアルコキシシラン;が挙げられる。これらのシラン系架橋性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。
Examples of the silane-based crosslinkable monomer that can form the first form (crosslinking between vinyl polymers) include silanes having two or more radical polymerizable groups such as dimethyldivinylsilane, methyltrivinylsilane, and tetravinylsilane. Compounds.
Examples of the silane crosslinkable monomer that can form the second form (crosslink between polysiloxanes) include tetrafunctional silane single monomers such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, and tetrabutoxysilane. Examples of the polymer include trifunctional silane monomers such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane.
Examples of the silane-based crosslinkable monomer that can form the third form (crosslinking between vinyl polymer and polysiloxane) include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3- (Meth) acryloyl such as acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxyethoxypropyltrimethoxysilane Di- or trialkoxysilane having a group; di- or trialkoxysilane having a vinyl group such as p-styryltrimethoxysilane; 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- ( 3 4-epoxycyclohexyl) di- or trialkoxysilanes having an epoxy group such as ethyltrimethoxysilane; di- or trialkoxysilanes having an amino group such as 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane; It is done. These silane crosslinking monomers may be used alone or in combination of two or more.

前記シラン系非架橋性単量体として、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。これらのシラン系非架橋性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。   Examples of the silane-based non-crosslinkable monomer include bifunctional silane-based monomers such as dimethyldimethoxysilane and dialkylsilane such as dimethyldiethoxysilane; and trialkylsilanes such as trimethylmethoxysilane and trimethylethoxysilane. And monofunctional silane-based monomers. These silane non-crosslinkable monomers may be used alone or in combination of two or more.

シラン系単量体として、ビニルトリアルコキシシラン以外のものを用いる場合、全シラン系単量体中のビニルトリアルコキシシランの含有量は、60質量%以上が好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上が好ましい。なお、シラン系単量体として、ビニルトリアルコキシシランのみを用いることも好適である。ビニルトリアルコキシシランの含有量が60質量%以上であれば、弾性変形性及び接触圧に優れ、得られる導電性粒子の接続信頼性がより優れたものとなる。   When using a silane monomer other than vinyltrialkoxysilane, the content of vinyltrialkoxysilane in all silane monomers is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more. More preferably, 80 mass% or more is preferable. It is also preferable to use only vinyltrialkoxysilane as the silane monomer. When the content of the vinyltrialkoxysilane is 60% by mass or more, the elastic deformability and the contact pressure are excellent, and the connection reliability of the obtained conductive particles is more excellent.

前記ビニル重合体は、ビニル系単量体を重合(ラジカル重合)することによって形成でき、このビニル系単量体はビニル系架橋性単量体とビニル系非架橋性単量体とに分けられる。
前記ビニル系架橋性単量体とは、ラジカル重合性基を有し架橋構造を形成し得るものであり、具体的には、1分子中に2個以上のラジカル重合性基を有する単量体(単量体(1))、または、1分子中に1個のラジカル重合性基とこれ以外の結合性官能基(カルボキシル基、ヒドロキシ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(単量体(2))が挙げられる。ただし、単量体(2)によって架橋構造を形成させるには、当該単量体(2)の結合性官能基と反応(結合)可能な相手方単量体の存在が必要である。
The vinyl polymer can be formed by polymerizing a vinyl monomer (radical polymerization), and the vinyl monomer can be divided into a vinyl crosslinkable monomer and a vinyl noncrosslinkable monomer. .
The vinyl-based crosslinkable monomer is a monomer having a radically polymerizable group and capable of forming a crosslinked structure, specifically, a monomer having two or more radically polymerizable groups in one molecule. (Monomer (1)), or one radical polymerizable group in one molecule and other binding functional groups (protic hydrogen-containing groups such as carboxyl groups and hydroxy groups, terminal functions such as alkoxy groups) And the like (monomer (2)). However, in order to form a crosslinked structure with the monomer (2), it is necessary to have a counterpart monomer capable of reacting (binding) with the binding functional group of the monomer (2).

なお、「ラジカル重合性基」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官能基と重合性炭素−炭素二重結合から構成され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、それぞれ「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 “radical polymerizable group” includes not only a carbon-carbon double bond but also a functional group such as a (meth) acryloxy group, an allyl group, an isopropenyl group, a vinylphenyl group, and an isopropenylphenyl group. Substituents composed of carbon-carbon double bonds are also included. In the present specification, “(meth) acryloxy group”, “(meth) acrylate” and “(meth) acryl” are respectively “acryloxy group and / or methacryloxy group”, “acrylate and / or methacrylate” and “acryl”. And / or methacryl ".

前記ビニル系架橋性単量体のうち前記単量体(1)(1分子中に2個以上のラジカル重合性基を有する単量体)の例として、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;アルカンジオールジ(メタ)アクリレート(例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(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)アクリレート等)、ポリアルキレングリコールジ(メタ)アクリレート(例えば、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)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。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。   Examples of the monomer (1) (monomer having two or more radical polymerizable groups in one molecule) among the vinyl-based crosslinkable monomers include, for example, allyl such as allyl (meth) acrylate. (Meth) acrylates; alkanediol di (meth) acrylate (for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1, 6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,9-nonanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, etc.), polyalkylene glycol di (meth) acrylate (for example, diethylene glycol di ( (Meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, decaethylene Recall di (meth) acrylate, pentadecaethylene glycol di (meth) acrylate, pentacontactor ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, polytetramethylene glycol di (meth) Di (meth) acrylates such as acrylate)) Tri (meth) acrylates such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate; Tetra (meth) acrylates such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate; Dipentaerythritol hexa Hexa (meth) acrylates such as (meth) acrylate; aromatic hydrocarbon crosslinking agents such as divinylbenzene, divinylnaphthalene, and derivatives thereof (preferably divinyl Styrene polyfunctional monomers such as benzene); N, N-divinyl aniline, divinyl ether, divinyl sulfide, hetero atom-containing crosslinking agents such as divinyl sulfonic acid; and the like. A monomer (1) may be used independently and may use 2 or more types together.

前記ビニル系架橋性単量体のうち前記単量体(2)(1分子中に1個のラジカル重合性基とこれ以外の結合性官能基を有する単量体)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。   Among the vinyl-based crosslinkable monomers, the monomer (2) (a monomer having one radical polymerizable group and other binding functional group in one molecule) is, for example, (meta ) Monomers having a carboxyl group such as acrylic acid; hydroxy group-containing (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, Monomers having hydroxy groups such as hydroxy group-containing styrenes such as p-hydroxystyrene; alkoxy such as 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 3-methoxybutyl (meth) acrylate and 2-butoxyethyl (meth) acrylate Alkoxy groups such as group-containing (meth) acrylates and alkoxystyrenes such as p-methoxystyrene And the like; monomers having. A monomer (2) may be used independently and may use 2 or more types together.

前記ビニル系非架橋性単量体としては、1分子中に1個のラジカル重合性基を有する単量体(単量体(3))か、もしくは相手方単量体が存在しない場合の前記単量体(2)(1分子中に1個のラジカル重合性基とこれ以外の結合性官能基を有する単量体)が挙げられる。   Examples of the vinyl non-crosslinkable monomer include a monomer having one radical polymerizable group in one molecule (monomer (3)), or the monomer in the case where no counterpart monomer is present. Monomer (2) (monomer having one radical polymerizable group and other binding functional group in one molecule).

前記ビニル系非架橋性単量体のうち前記単量体(3)(1分子中に1個のラジカル重合性基を有する単量体)には、(メタ)アクリレート系単官能モノマーやスチレン系単官能モノマーが含まれる。(メタ)アクリレート系単官能モノマーとしては、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)アクリレート類が挙げられ、メチル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。スチレン系単官能モノマーとしては、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、エチルスチレン(エチルビニルベンゼン)、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が挙げられ、スチレンが好ましい。単量体(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。   Among the vinyl non-crosslinkable monomers, the monomer (3) (monomer having one radical polymerizable group in one molecule) includes a (meth) acrylate monofunctional monomer and a styrene type. Monofunctional monomers are included. Examples of the (meth) acrylate monofunctional monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, and 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 Alkyl (meth) acrylates such as: cyclopropyl (meth) acrylate, cyclopentyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclooctyl (meth) acrylate, cyclo Cycloalkyl (meth) acrylates such as ndecyl (meth) acrylate, cyclododecyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, 4-t-butylcyclohexyl (meth) acrylate; phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate And aromatic ring-containing (meth) acrylates such as tolyl (meth) acrylate and phenethyl (meth) acrylate, and alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate are preferred. Styrene monofunctional monomers include styrene; alkyl styrenes such as o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, α-methyl styrene, ethyl styrene (ethyl vinyl benzene), pt-butyl styrene, Examples include halogen group-containing styrenes such as o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, and p-chlorostyrene, and styrene is preferable. A monomer (3) may be used independently and may use 2 or more types together.

前記ビニル系単量体としては、ビニル系架橋性単量体が好ましく、より好ましくは前記単量体(1)である。特に、1分子中に2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する(メタ)アクリレート類(多官能(メタ)アクリレート)や、芳香族炭化水素系架橋剤(特にスチレン系多官能モノマー)が好ましい。前記スチレン系多官能モノマーの中では、ジビニルベンゼンのように1分子中に2個のビニル基を有する単量体が好ましい。ジビニルベンゼンを用いれば、硬度が高く、耐熱性に優れた重合体粒子が得られる。   The vinyl monomer is preferably a vinyl crosslinkable monomer, more preferably the monomer (1). In particular, (meth) acrylates (polyfunctional (meth) acrylate) having two or more (meth) acryloyl groups in one molecule and aromatic hydrocarbon crosslinking agents (especially styrene polyfunctional monomers) are preferable. Among the styrenic polyfunctional monomers, monomers having two vinyl groups in one molecule such as divinylbenzene are preferable. If divinylbenzene is used, polymer particles having high hardness and excellent heat resistance can be obtained.

前記ビニル系単量体を用いる場合、その使用量は、シラン系単量体100質量部に対して、10質量部以上が好ましく、より好ましくは20質量部以上、さらに好ましくは30質量部以上であり、200質量部以下が好ましく、より好ましくは150質量部以下、さらに好ましくは100質量部以下である。ビニル系単量体の使用量が10質量部以上であれば、ビニル系重合体の柔軟性を発現することができ、200質量部以下であれば、シラン系縮合体の硬質性を発現することができる。   When the vinyl monomer is used, the amount used is preferably 10 parts by mass or more, more preferably 20 parts by mass or more, and still more preferably 30 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the silane monomer. Yes, it is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less. If the amount of the vinyl monomer used is 10 parts by mass or more, the flexibility of the vinyl polymer can be expressed, and if it is 200 parts by mass or less, the rigidity of the silane condensate is expressed. Can do.

また、この場合、他のシラン系単量体及び前記ビニル系単量体の合計使用量とビニルトリアルコキシシランの使用量との質量比(他のシラン系単量体+ビニル系単量体/ビニルトリアルコキシシラン)を0.1以上とすることが好ましく、より好ましくは0.2以上、さらに好ましくは0.3以上であり、2以下とすることが好ましく、より好ましくは1.5以下、さらに好ましくは1以下である。   In this case, the mass ratio between the total amount of the other silane monomers and the vinyl monomers used and the amount of vinyltrialkoxysilane used (other silane monomers + vinyl monomers / Vinyltrialkoxysilane) is preferably 0.1 or more, more preferably 0.2 or more, further preferably 0.3 or more, and preferably 2 or less, more preferably 1.5 or less, More preferably, it is 1 or less.

前記ビニルトリアルコキシシランを含む粒子は、例えば、ビニルトリアルコキシシランを含むシラン系単量体の(共)加水分解・縮合物からなる骨格を含む粒子(i)は、ビニルトリアルコキシシランを含むシラン系単量体を加水分解・縮合重合することで得られる。また、ビニルトリアルコキシシランを含むシラン系単量体の(共)加水分解・縮合物からなる骨格と、ビニルトリアルコキシシランを含むビニル系単量体の重合体骨格を含む粒子(ii)は、ビニルトリアルコキシシランを含むシラン系単量体を加水分解、縮合反応を行って、重合性ポリシロキサン粒子を調製した後、該重合性ポリシロキサン粒子にビニル系単量体を吸収させラジカル重合することで得られる。
そして、上述したように、ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合体を含む粒子に熱処理を施すことにより、本発明の重合体粒子が得られる。
The particles containing vinyltrialkoxysilane are, for example, particles (i) containing a skeleton composed of a (co) hydrolysis / condensation product of a silane monomer containing vinyltrialkoxysilane, and silane containing vinyltrialkoxysilane. It can be obtained by hydrolysis and condensation polymerization of a monomer. Further, a particle (ii) including a skeleton composed of a (co) hydrolysis / condensation product of a silane monomer containing vinyltrialkoxysilane and a polymer skeleton of a vinyl monomer containing vinyltrialkoxysilane, Hydrolyzing and condensing a silane monomer containing vinyltrialkoxysilane to prepare polymerizable polysiloxane particles, and then radically polymerizing the polymerizable polysiloxane particles by absorbing the vinyl monomer. It is obtained by.
And as above-mentioned, the polymer particle of this invention is obtained by heat-processing to the particle | grains containing the siloxane coupling body of vinyl trialkoxysilane.

本発明の重合体粒子の個数平均粒子径は、0.5μm以上が好ましく、12μm以下が好ましく、より好ましくは4.0μm以下、さらに好ましくは3.5μm以下、特に好ましくは3.2μm以下である。粒子径が0.5μmよりも小さいと、表面を導電性金属層で被覆して導電性粒子とする際に粒子が凝集し易く、均一な導電性金属層を形成し難い場合がある。一方、粒子径が12μmを超えると、導電性粒子としたときの適用用途が限られ、工業上の利用分野が少なくなる傾向がある。   The number average particle diameter of the polymer particles of the present invention is preferably 0.5 μm or more, preferably 12 μm or less, more preferably 4.0 μm or less, still more preferably 3.5 μm or less, and particularly preferably 3.2 μm or less. . When the particle diameter is smaller than 0.5 μm, when the surface is coated with a conductive metal layer to form conductive particles, the particles tend to aggregate and it may be difficult to form a uniform conductive metal layer. On the other hand, if the particle diameter exceeds 12 μm, the application application when conductive particles are used is limited, and there is a tendency for industrial fields of use to decrease.

本発明の重合体粒子を基材とする導電性粒子とし、異方性導電材料に用いる場合には、重合体粒子の粒子径は、個数平均粒子径で0.5μm以上が好ましく、より好ましくは1.0μm以上、さらに好ましくは1.6μm以上、特に好ましくは2.0μm以上であり、4.0μm以下が好ましく、より好ましくは3.5μm以下、さらに好ましくは3.2μm以下、一層好ましくは3.0μm以下、より一層好ましくは2.8μm以下、さらに一層好ましくは2.7μm以下、特に好ましくは2.6μm以下、最も好ましくは2.5μm以下である。被接続媒体におけるファインピッチ化、低ギャップ化に伴い、導電性粒子にも小粒子径が要求されている。また、被着体又は被着体基板の薄膜化に伴い低圧接続での低い接続抵抗が要求されている。また、特に個数平均粒子径が3.2μm以下であれば、微小変形時の圧縮弾性率(10%K値)が高くなり、被着体への圧痕形成能が一層向上し、安定した接続状態が得られ易くなる。また、粒子径の変動係数は20%以下が好ましく、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは7%以下である。   When conductive particles based on the polymer particles of the present invention are used as an anisotropic conductive material, the number average particle size of the polymer particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1.0 μm or more, more preferably 1.6 μm or more, particularly preferably 2.0 μm or more, preferably 4.0 μm or less, more preferably 3.5 μm or less, still more preferably 3.2 μm or less, and even more preferably 3 It is 0.0 μm or less, more preferably 2.8 μm or less, still more preferably 2.7 μm or less, particularly preferably 2.6 μm or less, and most preferably 2.5 μm or less. With the fine pitch and low gap in the connected medium, the conductive particles are also required to have a small particle size. Further, as the adherend or adherend substrate is made thinner, a low connection resistance at low pressure connection is required. In particular, when the number average particle diameter is 3.2 μm or less, the compression elastic modulus (10% K value) at the time of minute deformation is increased, the indentation forming ability to the adherend is further improved, and a stable connection state. Is easily obtained. The variation coefficient of the particle diameter is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and further preferably 7% or less.

本発明の重合体粒子の10%圧縮荷重は、0.588mN(0.06gf)以上が好ましく、より好ましくは0.686mN(0.07gf)以上、さらに好ましくは0.784mN(0.08gf)以上であり、1.960mN(0.2gf)以下が好ましく、より好ましくは1.764mN(0.18gf)以下、さらに好ましくは1.568mN(0.16gf)以下である。10%圧縮荷重が上記範囲内であれば、重合体粒子を導電性粒子用の芯材として用いた場合に、電極等の被接続媒体に圧痕を形成することができるとともに実用上問題ない接続面積を確保することができる。   The 10% compression load of the polymer particles of the present invention is preferably 0.588 mN (0.06 gf) or more, more preferably 0.686 mN (0.07 gf) or more, and still more preferably 0.784 mN (0.08 gf) or more. It is preferably 1.960 mN (0.2 gf) or less, more preferably 1.764 mN (0.18 gf) or less, and still more preferably 1.568 mN (0.16 gf) or less. If the 10% compressive load is within the above range, when polymer particles are used as a core material for conductive particles, an indentation can be formed in a connected medium such as an electrode, and there is no practical problem. Can be secured.

本発明の重合体粒子は、10%圧縮変形させた際の圧縮弾性率が3000N/mm2以上が好ましく、より好ましくは5000N/mm2以上、さらに好ましくは10000N/mm2以上、一層好ましくは12000N/mm2以上、より一層好ましくは15000N/mm2以上、さらに一層好ましくは19600N/mm2超、特に好ましくは20000N/mm2以上であり、50000N/mm2以下が好ましく、より好ましくは40000N/mm2以下、さらに好ましくは30000N/mm2以下である。 Polymer particles of the present invention is preferably a compression modulus of elasticity 3000N / mm 2 or more when allowed to 10% compressive deformation, more preferably 5000N / mm 2 or more, more preferably 10000 N / mm 2 or more, more preferably 12000N / mm 2 or more, more preferably 15000 N / mm 2 or more, even more preferably 19600N / mm 2 greater, particularly preferably at 20000N / mm 2 or more, preferably 50,000 N / mm 2 or less, more preferably 40000N / mm 2 or less, more preferably 30000 N / mm 2 or less.

すなわち、圧縮変形させる際における、変形初期の圧縮弾性率が高いことが好ましい。芯材となる粒子が軟質な場合には、加圧接続する際に小さな圧力で圧縮変形するため、比較的容易に大きな接続面積を得ることができる。しかしながら、軟質であるため、被着体に対して圧痕を形成することができず、また、導電性粒子と被着体との間に存在するバインダー樹脂を排除しにくいため、接続抵抗値を低くすることが困難となる。しかし、重合体粒子が変形初期において高い圧縮弾性率を有していれば、該重合体粒子を芯材とする導電性粒子では、電極等を加圧接続する際に導電性粒子が被着体へと押し込まれ、圧痕を形成することができる。また、加圧接続時に、導電性粒子と被着体との間に存在するバインダー樹脂を排除しやすくなる。よって、接続抵抗値をより低くすることができる。   That is, it is preferable that the compression elastic modulus at the initial stage of deformation when compressing and deforming is high. When the core particles are soft, since they are compressed and deformed with a small pressure when they are pressure-connected, a large connection area can be obtained relatively easily. However, since it is soft, an indentation cannot be formed on the adherend, and it is difficult to eliminate the binder resin existing between the conductive particles and the adherend, so the connection resistance value is low. Difficult to do. However, if the polymer particles have a high compressive elastic modulus at the initial stage of deformation, the conductive particles having the polymer particles as a core material are bonded to the adherend when the electrodes are pressure-connected. Can be pushed into and form indentations. Moreover, it becomes easy to exclude the binder resin that exists between the conductive particles and the adherend during pressure connection. Therefore, the connection resistance value can be further reduced.

なお、重合体粒子の圧縮弾性率は、重合体粒子を圧縮変形させる際の圧縮荷重、圧縮変位、及び粒子径に基づいて下記式により求めることができる。なお、以下では、変位量10%における圧縮弾性率(K値)を、10%K値と称する。   The compression modulus of the polymer particles can be obtained from the following formula based on the compression load, compression displacement, and particle diameter when the polymer particles are compressed and deformed. Hereinafter, the compression elastic modulus (K value) at a displacement of 10% is referred to as a 10% K value.

[式中、K:圧縮弾性率(N/mm2)、F:圧縮荷重(N)、S:圧縮変位(mm)、R:粒子半径(mm)を表す。] [Wherein, K: compression elastic modulus (N / mm 2 ), F: compression load (N), S: compression displacement (mm), R: particle radius (mm). ]

本発明の重合体粒子の回復率は、70%以上が好ましく、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上であり、99%以下が好ましく、より好ましくは97%以下、さらに好ましくは95%以下である。前記回復率が70%以上であれば、異方性導電材料として用いた時、経時的な電極ギャップの変化に追随できるため、良好な接続信頼性が得られ、99%以下であれば、圧着時に被着体に圧痕を形成させつつ、接触面積を増大できる。なお、回復率の測定方法は後述する。   The recovery rate of the polymer particles of the present invention is preferably at least 70%, more preferably at least 80%, even more preferably at least 85%, preferably at most 99%, more preferably at most 97%, further preferably at 95. % Or less. If the recovery rate is 70% or more, it is possible to follow changes in the electrode gap over time when used as an anisotropic conductive material, so that good connection reliability can be obtained. Sometimes the contact area can be increased while forming indentations on the adherend. A method for measuring the recovery rate will be described later.

本発明の重合体粒子は、適度な硬度を有し、且つ、高い回復率を有するため、液晶表示装置等の表示ディスプレイ、タッチパネル等のセル間隙(又はパネル間隙)用のスペーサー;マイクロ素子実装用の異方性導電材料に使用される導電性粒子の芯材;等に有用である。   Since the polymer particles of the present invention have an appropriate hardness and a high recovery rate, spacers for cell gaps (or panel gaps) for display displays such as liquid crystal display devices and touch panels; It is useful for the core material of the conductive particles used for the anisotropic conductive material.

2.導電性粒子
本発明の導電性粒子は、上記重合体粒子の表面を被覆する導電性金属層を有するものである。したがって、本発明の導電性粒子は、上述の重合体粒子の特性を備えたものである。上記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、銅、スズ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、銅、銅合金、銀、銀合金、スズ、スズ合金が好ましく、中でもニッケル、ニッケル合金(Ni−P、Ni−B、Ni−Zn、Ni−Sn、Ni−W、Ni−Co、Ni−Ti)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。
2. Electroconductive particle The electroconductive particle of this invention has a conductive metal layer which coat | covers the surface of the said polymer particle. Therefore, the electroconductive particle of this invention is equipped with the characteristic of the above-mentioned polymer particle. 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, Examples thereof include metals such as cobalt, indium, nickel-phosphorus, and nickel-boron, metal compounds, and alloys thereof. Among these, gold, nickel, palladium, silver, copper, and tin are preferable because of excellent conductivity. In addition, nickel, nickel alloy, copper, copper alloy, silver, silver alloy, tin, and tin alloy are preferable from the viewpoint of inexpensiveness. Among them, nickel, nickel alloy (Ni-P, Ni-B, Ni-Zn, Ni-Sn) are preferable. Ni-W, Ni-Co, Ni-Ti) and the like are preferable. Further, 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.

上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以上であり、0.20μm以下が好ましく、より好ましくは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、かつ、重合体粒子の機械的特性を十分に生かすことができる。   The thickness of the conductive metal layer is preferably 0.01 μm or more, more preferably 0.03 μm or more, preferably 0.20 μm or less, more preferably 0.15 μm or less. When the thickness of the conductive metal layer is within the above range, when the conductive particles are used as an anisotropic conductive material, stable electrical connection can be maintained, and the mechanical properties of the polymer particles can be sufficiently obtained. You can save it.

本発明の導電性粒子は、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。   The conductive 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 conductive particles can be ensured, and the insulating resin layer can be easily collapsed or peeled off by a certain 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.

上記絶縁性樹脂層は、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粒子の表面に付着した層;さらに、導電性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, a single or multiple film-like layer; a layer in which particles of insulating, granular, spherical, lump, scale or other shapes are attached to the surface of the conductive particle; and the surface of the conductive particle 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. If the thickness of the resin insulating layer is within the above range, the electrical insulation between the particles becomes good while maintaining the conduction property by the conductive particles well.

本発明の導電性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、3.5μm以下が好ましく、より好ましくは3.3μm以下、さらに好ましくは3.0μm以下、一層好ましくは2.9μm以下、より一層好ましくは2.8μm以下、特に好ましくは2.7μm以下である。個数平均粒子径がこの範囲内であれば、圧痕形成能に優れた導電性粒子となる。   The number average particle diameter of the conductive 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 3.5 μm or less. More preferably, it is 3.3 μm or less, more preferably 3.0 μm or less, still more preferably 2.9 μm or less, still more preferably 2.8 μm or less, and particularly preferably 2.7 μm or less. When the number average particle diameter is within this range, the conductive particles have excellent indentation forming ability.

2−1.導電性粒子の製造方法
本発明の導電性粒子は、上記重合体粒子の表面に導電性金属層を形成することにより得られる。重合体粒子表面に導電性金属層を被覆する方法は特に限定されず、例えば、無電解めっき、置換めっき等めっきによる方法;金属微粉を単独、又は、バインダーに混ぜ合わせて得られるペーストを重合体粒子にコーティングする方法;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が挙げられる。これらの中でも、無電解めっき法は、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ため好ましい。
2-1. Manufacturing method of electroconductive particle The electroconductive particle of this invention is obtained by forming an electroconductive metal layer on the surface of the said polymer particle. The method for coating the surface of the polymer particles with the conductive metal layer is not particularly limited. For example, a method using electroless plating, displacement plating or the like; a paste obtained by mixing metal fine powder alone or in a binder with a polymer. Methods for coating particles: physical vapor deposition methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, ion sputtering and the like. Among these, the electroless plating method is preferable because a conductive metal layer can be easily formed without requiring a large-scale apparatus.

本発明の導電性粒子が絶縁性樹脂層を有するものである場合、上記無電解めっき工程の後に、導電性金属層の表面に樹脂等による絶縁処理を行う。絶縁性樹脂層を形成する方法としては特に限定されず、例えば、無電解めっき処理後の導電性粒子の存在下で、絶縁性樹脂層の原料の界面重合、懸濁重合、乳化重合を行い、絶縁性樹脂により導電性粒子をマイクロカプセル化する方法;絶縁性樹脂を有機溶媒に溶解した絶縁性樹脂溶液中に導電性粒子を分散させた後、乾燥させるディッピング法;スプレードライ法、ハイブリダイゼーションによる方法等、従来公知の方法はいずれも用いることができる。   When the conductive particles of the present invention have an insulating resin layer, the surface of the conductive metal layer is insulated with a resin or the like after the electroless plating step. The method for forming the insulating resin layer is not particularly limited, for example, in the presence of conductive particles after the electroless plating treatment, interfacial polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization of the raw material of the insulating resin layer, A method of microencapsulating conductive particles with an insulating resin; a dipping method in which conductive particles are dispersed in an insulating resin solution in which the insulating resin is dissolved in an organic solvent and then dried; a spray drying method, by hybridization Any conventionally known method such as a method can be used.

3.異方性導電材料
本発明の導電性粒子は、異方性導電材料の構成材料としても好適であり、本発明の導電性粒子とバインダーとを含む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。上記異方性導電材料は、本発明の導電性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。すなわち、これらの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 particles of the present invention are also suitable as a constituent material of the anisotropic conductive material, and the anisotropic conductive material containing the conductive particles of the present invention and a binder is also preferable of the present invention. This is one of the embodiments. The form of the anisotropic conductive material is not particularly limited as long as the conductive 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. That is, electrical connection can be achieved by providing these anisotropic conductive materials between opposing substrates or between electrode terminals. The anisotropic conductive material using the conductive 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、絶縁性のバインダー樹脂中に、本発明の導電性粒子を分散させ、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。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 anisotropic conductive material is manufactured by dispersing the conductive particles of the present invention in an insulating binder resin to obtain a desired form. Of course, the insulating binder resin and the conductive particles May be used separately to connect between substrates or between electrode terminals. 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.

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、特に断らない限り、「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 “% by mass” unless otherwise specified.

1.評価方法
1−1.平均粒子径
<シード粒子、重合体粒子>
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、個数基準の平均粒子径、粒子径の標準偏差を求めるとともに、下記式に従って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/個数平均粒子径)
<導電性粒子>
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. Average particle diameter <seed particles, polymer particles>
Measure the particle size of 30000 particles with a particle size distribution measuring device (“Coulter Multisizer III type”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.) to obtain the average particle size based on the number and the standard deviation of the particle size. The CV value (coefficient of variation) based on the number of diameters was calculated.
Variation coefficient of particles (%) = 100 × (standard deviation of particle diameter / number average particle diameter)
<Conductive particles>
Using a flow type particle image analyzer (manufactured by Sysmex Corporation, “FPIA (registered trademark) -3000”), the particle diameter (μm) of 3000 conductive particles was measured to determine the number average particle diameter.

1−2.10%K値
微小圧縮試験機(島津製作所社製、「MCT−W500」)を用いて、室温(25℃)において、試料台(材質:SKS材平板)上に散布した粒子1個について、直径50μmの円形平板圧子(材質:ダイヤモンド)を用いて、粒子の中心方向へ一定の負荷速度(2.23mN/秒)で荷重をかけた。そして、圧縮変位が粒子径の10%となったときの荷重を測定した。なお、測定は各試料について、異なる10個の粒子に対して行い、平均した値を測定値とした。測定した圧縮荷重、粒子の圧縮変位及び粒子径から、K値を算出した。
1-2.10% K value Particles 1 dispersed on a sample table (material: SKS flat plate) at room temperature (25 ° C.) using a micro compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, “MCT-W500”) A load was applied at a constant load speed (2.23 mN / sec) toward the center of the particle using a circular flat plate indenter (material: diamond) having a diameter of 50 μm. And the load when the compression displacement became 10% of the particle diameter was measured. In addition, the measurement was performed on 10 different particles for each sample, and the average value was used as the measurement value. The K value was calculated from the measured compression load, compression displacement of particles, and particle diameter.

1−3.回復率
微小圧縮試験機(島津製作所社製、「MCT−W500」)を用いて、室温(25℃)において、試料台(材質:SKS材平板)上に散布した粒子1個について、直径50μmの円形平板圧子(材質:ダイヤモンド)を用い、「軟質表面検出」モードで、粒子の中心方向へ一定の負荷速度(0.4462mN/秒)で最大荷重(2.452mN)まで圧縮し、そのときの変位量(μm)を測定し、これを最大変位量L1とした。
次いで、一定の除負荷速度(0.4462mN/秒)で最小荷重(0.049mN)まで荷重を減らしていったときの最大荷重から最小荷重までの間の変位量(μm)を測定し、これを回復変位量L2とした。なお、測定は各試料について、異なる10個の粒子に対して行い、平均した値を測定値とした。
圧縮変形回復率(%)=(L2/L1)×100
1-3. Recovery rate Using a micro-compression tester (manufactured by Shimadzu Corporation, “MCT-W500”), at room temperature (25 ° C.), one particle dispersed on a sample stage (material: SKS material flat plate) has a diameter of 50 μm. Using a circular flat plate indenter (material: diamond) and compressing to the maximum load (2.452 mN) at a constant load speed (0.4462 mN / sec) toward the center of the particle in the “soft surface detection” mode. The amount of displacement (μm) was measured, and this was taken as the maximum amount of displacement L1.
Next, the displacement (μm) between the maximum load and the minimum load when the load is reduced to the minimum load (0.049 mN) at a constant unloading speed (0.4462 mN / sec) is measured. Was the recovery displacement L2. In addition, the measurement was performed on 10 different particles for each sample, and the average value was used as the measurement value.
Compression deformation recovery rate (%) = (L2 / L1) × 100

1−4.接続信頼性
異方性導電フィルムを、抵抗測定用の線を有した全面アルミ蒸着ガラス基板と、20μm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との間に挟みこみ、1MPa、190℃の圧着条件で熱圧着し、試験片を作製した。
そして、試験片の電極間の初期抵抗値Aを測定した。さらに、得られた試験片を85℃、85%RHの雰囲気下に500時間放置した後、上記初期抵抗値Aと同様に抵抗値Bを測定した。下記式に基づき算出した抵抗値上昇率(%)が2%以下の場合を「○」、2%を超える場合を「×」、と評価した。
抵抗値上昇率(%)=[(B−A)/A]×100
1-4. Connection reliability An anisotropic conductive film is sandwiched between an entire aluminum vapor-deposited glass substrate having resistance measurement lines and a polyimide film substrate having a copper pattern formed on a 20 μm pitch, and pressure bonding conditions of 1 MPa and 190 ° C. A test piece was prepared by thermocompression bonding.
And the initial resistance value A between the electrodes of a test piece was measured. Further, after the obtained test piece was left in an atmosphere of 85 ° C. and 85% RH for 500 hours, the resistance value B was measured in the same manner as the initial resistance value A. The case where the resistance value increase rate (%) calculated based on the following formula was 2% or less was evaluated as “◯”, and the case where it exceeded 2% was evaluated as “X”.
Resistance value increase rate (%) = [(B−A) / A] × 100

1−5.圧痕形成
導電性接着ペースト0.1mgを、アルミニウム電極が形成された2枚のガラス基板で挟み、1MPa、190℃で熱圧着を行い、試験片(導電性接着剤硬化物からなる異方導電シートが電極間に挟まれた構造の接続構造体)を得た。
試験片において、異方導電シートが接触した側の電極表面を金属顕微鏡(倍率:1000倍)で観察し、圧痕の有無を評価した。圧痕が確認されたものを「○」、圧痕が確認されなかったものを「×」と評価した。
1-5. Indentation formation 0.1 mg of conductive adhesive paste is sandwiched between two glass substrates on which aluminum electrodes are formed, thermocompression bonded at 1 MPa and 190 ° C., and a test piece (an anisotropic conductive sheet made of a cured conductive adhesive) To obtain a connecting structure having a structure in which is sandwiched between electrodes.
In the test piece, the electrode surface on the side in contact with the anisotropic conductive sheet was observed with a metal microscope (magnification: 1000 times) to evaluate the presence or absence of indentation. The case where the indentation was confirmed was evaluated as “◯”, and the case where the indentation was not confirmed was evaluated as “x”.

2.重合体粒子の製造
製造例1
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720部と25%アンモニア水1.2部、メタノール480部を仕込み25℃に保持した。その中へ架橋性シラン系単量体であるビニルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM1003」)60部を滴下し、内温を25℃で15分保持した後、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%水溶液を32部添加し、さらに15分撹拌することにより、ビニルトリメトキシシランの加水分解、縮合反応を行い、ビニ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)の乳濁液を作製した。得られたポリシロキサン粒子の乳濁液をサンプリングし、粒子径を測定したところ、個数平均粒子径は2.25μmであった。
続いて、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 NF−08」)の20%水溶液1.0部をイオン交換水42部で溶解した溶液に、DVB960(新日鐡化学社製、ジビニルベンゼン含量96質量%)42部、重合開始剤として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」)1.0部とを溶解した溶液を加えて、TKホモミキサー(特殊機化工業社製)により8000rpmで5分間乳化分散させてモノマーエマルションを調製した。このモノマーエマルションをポリシロキサン粒子の乳濁液中に添加して、さらに撹拌を行った。モノマーエマルション添加から1時間後、反応液をサンプリングして顕微鏡で観察したところ、特定ポリシロキサン粒子が単量体組成物を吸収して肥大化していることが確認された。
次いで、反応液を窒素雰囲気下で65℃に昇温させて、65℃で2時間保持することによりラジカル重合を行った。反応液を冷却した後、得られた乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、次いでメタノールで洗浄した後、120℃で2時間乾燥し、さらに窒素雰囲気下280℃で1時間加熱処理を施すことで、重合体粒子No.1を得た。
2. Production Example 1 of Polymer Particles 1
A four-necked flask equipped with a cooling tube, a thermometer, and a dripping port was charged with 720 parts of ion-exchanged water, 1.2 parts of 25% aqueous ammonia and 480 parts of methanol and maintained at 25 ° C. Into this, 60 parts of vinyltrimethoxysilane (“KBM1003” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a crosslinkable silane monomer, is dropped, and the internal temperature is maintained at 25 ° C. for 15 minutes, and then polyoxyethylene styrenation is performed. 32 parts of a 20% aqueous solution of phenyl ether sulfate ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “Hytenol (registered trademark) NF-08”) was added, and the mixture was further stirred for 15 minutes. An emulsion of polysiloxane particles having a vinyl group (polymerizable polysiloxane particles) was prepared by performing decomposition and condensation reactions. When the obtained polysiloxane particle emulsion was sampled and the particle size was measured, the number average particle size was 2.25 μm.
Subsequently, a solution obtained by dissolving 1.0 part of a 20% aqueous solution of polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “Hytenol NF-08”) as an emulsifier in 42 parts of ion-exchanged water. In addition, 42 parts of DVB960 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., divinylbenzene content 96 mass%) and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., “V” as a polymerization initiator) -65 ") 1.0 part of the solution was added, and a monomer emulsion was prepared by emulsifying and dispersing at 8000 rpm for 5 minutes using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). This monomer emulsion was added to an emulsion of polysiloxane particles and further stirred. One hour after the addition of the monomer emulsion, the reaction solution was sampled and observed with a microscope. As a result, it was confirmed that the specific polysiloxane particles were enlarged by absorbing the monomer composition.
Next, the reaction solution was heated to 65 ° C. under a nitrogen atmosphere and kept at 65 ° C. for 2 hours to perform radical polymerization. After cooling the reaction solution, the obtained emulsion was subjected to solid-liquid separation, and the obtained cake was washed with ion-exchanged water and then methanol, then dried at 120 ° C. for 2 hours, and further at 280 ° C. under a nitrogen atmosphere. By performing the heat treatment for 1 hour, the polymer particles No. 1 was obtained.

製造例2
四つ口フラスコ中の仕込み配合を、イオン交換水680部、25%アンモニア水1.2部、メタノール520部に変更したこと以外は製造例1と同様にして重合性ポリシロキサン粒子を作製した。続いて、吸収させる単量体成分について、DVB960(新日鐡化学社製、ジビニルベンゼン含量96質量%)24部に変更したこと以外は製造例1と同様にして、単量体成分の吸収、ラジカル重合を行った。
反応液を冷却した後、得られた乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、次いでメタノールで洗浄した後、120℃で2時間乾燥し、さらに窒素雰囲気下350℃で3時間加熱処理を施すことで、重合体粒子No.2を得た。
Production Example 2
Polymeric polysiloxane particles were produced in the same manner as in Production Example 1 except that the charging composition in the four-necked flask was changed to 680 parts of ion exchange water, 1.2 parts of 25% aqueous ammonia, and 520 parts of methanol. Subsequently, with respect to the monomer component to be absorbed, absorption of the monomer component was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the content was changed to 24 parts DVB960 (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., divinylbenzene content 96 mass%). Radical polymerization was performed.
After cooling the reaction solution, the obtained emulsion was subjected to solid-liquid separation, and the obtained cake was washed with ion-exchanged water and then methanol, then dried at 120 ° C. for 2 hours, and further at 350 ° C. under a nitrogen atmosphere. By performing the heat treatment for 3 hours, the polymer particles No. 2 was obtained.

製造例3
四つ口フラスコ中の仕込み配合を、イオン交換水600部、25%アンモニア水1.2部、メタノール600部に変更したこと以外は製造例2と同様にして重合性ポリシロキサン粒子を作製したこと以外は製造例2と同様にして、単量体成分の吸収、ラジカル重合を行った。
反応液を冷却した後、得られた乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、次いでメタノールで洗浄した後、乾燥工程を経ることなく、200℃で2時間加熱処理を施すことで、重合体粒子No.3を得た。
Production Example 3
Preparation of polymerizable polysiloxane particles in the same manner as in Production Example 2, except that the charge composition in the four-necked flask was changed to 600 parts of ion exchange water, 1.2 parts of 25% ammonia water, and 600 parts of methanol. Except for the above, absorption of monomer components and radical polymerization were carried out in the same manner as in Production Example 2.
After cooling the reaction solution, the obtained emulsion is solid-liquid separated, and the resulting cake is washed with ion-exchanged water and then with methanol, and then subjected to heat treatment at 200 ° C. for 2 hours without passing through a drying step. By applying the polymer particles No. 3 was obtained.

製造例4
加熱処理条件を、窒素雰囲気下240℃で2時間に変更したこと以外は、製造例3と同様にして重合体粒子No.4を得た。
Production Example 4
Except that the heat treatment conditions were changed to 240 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere, the same procedure as in Production Example 3 was carried out. 4 was obtained.

製造例5
製造例3と同様にして、重合性ポリシロキサン粒子を作製し、単量体成分の吸収、ラジカル重合を行った。
反応液を冷却した後、得られた乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、次いでメタノールで洗浄した後、120℃で2時間乾燥し、さらに窒素雰囲気下320℃で1時間加熱処理を施すことで、重合体粒子No.5を得た。
Production Example 5
In the same manner as in Production Example 3, polymerizable polysiloxane particles were prepared, and monomer components were absorbed and radical polymerization was performed.
After cooling the reaction solution, the obtained emulsion was subjected to solid-liquid separation, and the resulting cake was washed with ion-exchanged water and then methanol, dried at 120 ° C. for 2 hours, and further at 320 ° C. under a nitrogen atmosphere. By performing the heat treatment for 1 hour, the polymer particles No. 5 was obtained.

製造例6
加熱処理条件を、窒素雰囲気下350℃で3時間に変更したこと以外は、製造例5と同様にして重合体粒子No.6を得た。
Production Example 6
Except that the heat treatment conditions were changed to 350 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere, the polymer particle No. 6 was obtained.

製造例7
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720部と25%アンモニア水1.2部、メタノール480部を仕込み25℃に保持した。その中へ架橋性シラン系単量体であるビニルトリメトキシシラン(信越化学工業社製、「KBM1003」)120部を滴下し、内温を25℃で15分保持した後、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 NF−08」)の20%水溶液を64部添加し、さらに15分撹拌することにより、ビニルトリメトキシシランの加水分解、縮合反応を行い、ビニ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)の乳濁液を作製した。得られたポリシロキサン粒子の乳濁液をサンプリングし、粒子径を測定したところ、個数平均粒子径は2.9μmであった。
続いて、重合開始剤として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」)1.0部をメタノール30部に溶解した溶液を加えた後、反応液を窒素雰囲気下で65℃に昇温させて、65℃で2時間保持することによりラジカル重合を行った。反応液を冷却した後、得られた乳濁液を固液分離し、得られたケーキをイオン交換水、次いでメタノールで洗浄した後、120℃で2時間乾燥し、さらに窒素雰囲気下350℃で3時間加熱処理を施すことで、重合体粒子No.7を得た。
Production Example 7
A four-necked flask equipped with a cooling tube, a thermometer, and a dripping port was charged with 720 parts of ion-exchanged water, 1.2 parts of 25% aqueous ammonia and 480 parts of methanol and maintained at 25 ° C. 120 parts of vinyltrimethoxysilane (“KBM1003”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a crosslinkable silane monomer, is dropped into it, and the internal temperature is maintained at 25 ° C. for 15 minutes, and then polyoxyethylene styrenation is performed. Addition of 64 parts of 20% aqueous solution of phenyl ether sulfate ammonium salt (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., “Hytenol NF-08”), and further stirring for 15 minutes, hydrolysis and condensation reaction of vinyltrimethoxysilane Then, an emulsion of polysiloxane particles having a vinyl group (polymerizable polysiloxane particles) was prepared. The obtained polysiloxane particle emulsion was sampled and the particle size was measured. The number average particle size was 2.9 μm.
Subsequently, a solution in which 1.0 part of 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., “V-65”) as a polymerization initiator was dissolved in 30 parts of methanol was added. Then, the reaction solution was heated to 65 ° C. under a nitrogen atmosphere and kept at 65 ° C. for 2 hours to carry out radical polymerization. After cooling the reaction solution, the obtained emulsion was subjected to solid-liquid separation, and the obtained cake was washed with ion-exchanged water and then methanol, then dried at 120 ° C. for 2 hours, and further at 350 ° C. under a nitrogen atmosphere. By performing the heat treatment for 3 hours, the polymer particles No. 7 was obtained.

製造例8
窒素雰囲気下で加熱処理を行わなかったこと以外は、製造例1と同様にして重合体粒子No.8を得た。
Production Example 8
The polymer particles No. 1 were prepared in the same manner as in Production Example 1 except that no heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere. 8 was obtained.

製造例9
窒素雰囲気下で加熱処理を行わなかったこと以外は、製造例6と同様にして重合体粒子No.9を得た。
Production Example 9
Except that no heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere, the polymer particles No. 1 were prepared in the same manner as in Production Example 6. 9 was obtained.

製造例10
窒素雰囲気下で加熱処理を行わなかったこと以外は、製造例7と同様にして重合体粒子No.10を得た。
Production Example 10
Except that no heat treatment was performed in a nitrogen atmosphere, the polymer particles No. 1 were prepared in the same manner as in Production Example 7. 10 was obtained.

3.導電性粒子の製造
重合体粒子No.1〜10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重合体粒子2部をイオン交換水400部に添加し、超音波分散処理を行った後、得られた樹脂粒子懸濁液を70℃の温浴で加温した。懸濁液を加温した状態で、別途70℃に加温した無電解メッキ液(日本カニゼン社製、「シューマー(登録商標) S680」)600部を加えることにより、無電解ニッケルメッキ反応を生じさせた。水素ガスの発生が終了したことを確認した後、固液分離を行い、イオン交換水、メタノールの順で洗浄し、100℃で2時間真空乾燥して、ニッケルメッキを施した粒子を得た。
次いで、得られたニッケルメッキ粒子を、シアン化金カリウムを含有する置換金メッキ液に加え、ニッケル層表面にさらに金メッキを施すことにより、導電性粒子を得た。得られた導電性粒子における導電性金属層の膜厚は表1に示すとおりであった。
3. Production of conductive particles Polymer particle No. 1 to 10 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, 2 parts of polymer particles having palladium nuclei formed were added to 400 parts of ion-exchanged water and subjected to ultrasonic dispersion treatment, and then the obtained resin particle suspension was heated in a 70 ° C. warm bath. The electroless nickel plating reaction is caused by adding 600 parts of electroless plating solution (“Schumer (registered trademark) S680” manufactured by Nippon Kanisen Co., Ltd.) separately heated to 70 ° C. while the suspension is heated. I let you. After confirming that the generation of hydrogen gas was completed, solid-liquid separation was performed, followed by washing with ion exchange water and methanol in that order, and vacuum drying at 100 ° C. for 2 hours to obtain nickel-plated particles.
Next, the obtained nickel plating particles were added to a displacement gold plating solution containing potassium gold cyanide, and the nickel layer surface was further plated with gold to obtain conductive particles. The film thickness of the conductive metal layer in the obtained conductive particles was as shown in Table 1.

4.異方性導電材料の製造
導電性粒子1部に、バインダー樹脂としてのエポキシ樹脂(三菱化学社製、「JER828」)100部、硬化剤(三新化学社製、「サンエイド(登録商標) SI−150」)2部及びトルエン100部を加えた。さらにφ1mmのジルコニアビーズ50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分間攪拌して分散させ、導電性接着ペーストを作製した。
得られたペーストを、剥離処理を施したPETフィルム上に、バーコーターにて塗布し乾燥させることにより異方性導電フィルムを得た。
4). Production of anisotropic conductive material 1 part of conductive particles, 100 parts of epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, “JER828”) as a binder resin, curing agent (manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd., “Sun-Aid (registered trademark) SI-” 150 ") and 2 parts toluene. Furthermore, 50 parts of φ1 mm zirconia beads were added and dispersed by stirring for 10 minutes at 300 rpm using two stainless steel stirring blades to prepare a conductive adhesive paste.
An anisotropic conductive film was obtained by applying the obtained paste onto a PET film subjected to a peeling treatment and drying it by a bar coater.

上記で得た重合体粒子No.1〜10について、平均粒子径、圧縮変形特性の評価結果を表1に示した。また、上記で得た導電性粒子を含有する異方性導電材料についての評価結果を表1に併せて示した。   Polymer particle No. obtained above. Table 1 shows the evaluation results of the average particle diameter and compression deformation characteristics of 1 to 10. Moreover, the evaluation result about the anisotropic conductive material containing the electroconductive particle obtained above was combined with Table 1, and was shown.

ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合材を含む粒子に200℃以上の熱処理を施して得られた重合体粒子No.1〜7は、いずれも回復率に優れ、且つ、高い硬度を有する。これらの重合体粒子No.1〜7を芯材とする導電性粒子No.1〜7を用いた場合、得られる接続構造体は接続信頼性に優れていた。
一方、ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合材を含む粒子に200℃以上の熱処理を施していない重合体粒子No.8〜10は、いずれも回復率に劣り、且つ、硬度が低い。これらの重合体粒子No.8〜10を芯材とする導電性粒子No.8〜10を用いた場合、得られる接続構造体は接続信頼性に劣っていた。
Polymer particles No. 1 obtained by subjecting particles containing a vinyltrialkoxysilane siloxane binder to a heat treatment of 200 ° C. or higher. Nos. 1 to 7 all have an excellent recovery rate and a high hardness. These polymer particles No. Conductive particles Nos. 1 to 7 having a core as a core material. When 1-7 were used, the obtained connection structure was excellent in connection reliability.
On the other hand, polymer particles having no heat treatment at 200 ° C. or higher were applied to particles containing a vinyltrialkoxysilane siloxane binder. As for 8-10, all are inferior to a recovery rate, and hardness is low. These polymer particles No. Conductive particles Nos. 8 to 10 having a core material. When 8-10 was used, the connection structure obtained was inferior in connection reliability.

本発明の重合体粒子は、回復率に優れ、且つ、高い硬度を有するものである。よって、本発明の重合体粒子を芯材とする導電性粒子を用いれば、低抵抗、且つ、接続安定性に優れた接続構造体が得られる。本発明の導電性粒子は異方性導電フィルム、異方性導電ペースト等の異方性導電材料に好適に用いられる。また、本発明の重合体粒子を液晶表示パネルにおける液晶セルやタッチパネルにおけるセルのギャップ保持用スペーサーとして用いると保持安定性に優れたものとなる。   The polymer particles of the present invention have an excellent recovery rate and a high hardness. Therefore, if conductive particles having the polymer particles of the present invention as a core material are used, a connection structure having low resistance and excellent connection stability can be obtained. The conductive particles of the present invention are suitably used for anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive films and anisotropic conductive pastes. Moreover, when the polymer particles of the present invention are used as a gap retaining spacer for a liquid crystal cell in a liquid crystal display panel or a cell in a touch panel, the retention stability is excellent.

Claims (3)

ビニルトリアルコキシシランのシロキサン結合体を含み、さらに芳香族炭化水素系架橋剤で架橋されている粒子であり、回復率が70%以上であることを特徴とする重合体粒子。 Look-containing siloxane bonds of the vinyl trialkoxy silanes are particles that are further crosslinked with an aromatic hydrocarbon-based crosslinking agents, polymer particles, wherein the recovery rate is 70% or more. 請求項1に記載の重合体粒子表面に導電性金属層を有することを特徴とする導電性粒子。   A conductive particle comprising a conductive metal layer on the surface of the polymer particle according to claim 1. 請求項2に記載の導電性粒子と、バインダーとを含有することを特徴とする異方性導電材料。   An anisotropic conductive material comprising the conductive particles according to claim 2 and a binder.
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