JP6068077B2 - 導電性パターン形成用基材および導電性部材 - Google Patents
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1.支持体上に、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、炭酸マグネシウム、非晶質合成シリカ、アルミナ、アルミナ水和物から選ばれる微粒子と樹脂バインダーを含有する多孔質層と、該多孔質層の上にイオン結合により分子内にハロゲンを有する化合物、有機微粒子、水溶性セルロース類、およびフッ素系界面活性剤を含有し、有機微粒子と水溶性セルロースの比率(有機微粒子の質量:水溶性セルロースの質量)が0.94:1〜5:1である層を有する事を特徴とする導電性パターン形成用基材。
2.1に記載の導電性パターン形成用基材に、平均一次粒子径が200nm以下の金属超微粒子を含有するインクを印刷あるいは塗布することで得られた導電性部材。
水に硝酸(2.5部)とアルミナ水和物(平均一次粒子径15nm)を添加し、のこぎり歯状ブレード型分散機を用いて、固形分濃度30質量%の無機微粒子分散液を得た。無機微粒子分散液中に分散しているアルミナ水和物の平均二次粒子径は160nmであった。この無機微粒子分散液を用い、下記組成の多孔質層形成塗液を作製した。
無機微粒子分散液(アルミナ水和物固形分として) 100g
ポリビニルアルコール 12g
(ケン化度88%、平均重合度3,500、分子量約150,000)
ホウ酸 0.5g
ノニオン性界面活性剤 0.3g
(ポリオキシエチレンアルキルエーテル)
固形分濃度が16質量%になるように水で調整した。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.6g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 146.36g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液2へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材2を得た。
ピュラケムWT(株式会社 理研グリーン) 2.00g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.6g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 145.8g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液3へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材3を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
カルボキシメチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.6g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 146.36g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液4へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材4を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
エチレン塩化ビニル樹脂有機微粒子水分散体(濃度50質量%) 1.44g
(スミエリート1010、住友化学株式会社、平均粒子径200nm、Tg0℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 146.52g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液5へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材5を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ポリビニルアルコール 0.4g
(ケン化度88%、平均重合度3500、分子量約150,000)
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.6g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 146.36g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液6へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材6を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.6g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度100質量%) 0.1g
(ノベックFC−4432、住友スリーエム社)
水 146.46g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液7へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材7を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.6g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
ノニオン性界面活性剤(濃度100質量%) 0.1g
(ポリオキシエチレンアルキルエーテル)
水 146.46g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液8へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材8を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
エチレン塩化ビニル樹脂有機微粒子水分散体(濃度50質量%) 1.44g
(スミエリート1010、住友化学株式会社、平均粒子径200nm、Tg0℃)
水 147.12g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液9へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材9を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
エチレン塩化ビニル樹脂有機微粒子水分散体(濃度50質量%) 1.44g
(スミエリート1010、住友化学株式会社、平均粒子径200nm、Tg0℃)
水 146.72g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液10へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材10を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.6g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.0g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 146.76g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液11へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材11を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 1.0g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 146.96g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液12へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材12を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.4g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 2.0g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 145.96g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液13へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材13を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.3g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 3.0g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 145.06g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液14へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材14を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.25g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 3.0g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 145.11g
前記導電性パターン形成用基材1の作製において、上層形成塗液1を下記組成の上層形成塗液15へ変更した以外は同様に作製し、導電性パターン形成用基材15を得た。
塩化ナトリウム 1.44g
ヒドロキシエチルセルロース 0.1g
ポリエステル系ウレタン樹脂有機微粒子水分散体(濃度45質量%) 3.0g
(ハイドランAPX−101H、DIC株式会社、平均粒子径200nm、Tg17℃)
フッ素系界面活性剤(濃度50質量%) 0.2g
(サーフロンS−242L、AGCセイミケミカル株式会社)
水 145.26g
10Lのステンレスビーカーに焙焼デキストリン(日澱化学(株)製、デキストリンNo.3)653gと純水5772gを加え、約30分間撹拌し溶解した。その後、硝酸銀1582gを加え、約30分間撹拌し溶解した。この液を氷浴中にて約5℃まで冷却し、水酸化カリウム730gを純水1007gに溶解した10℃の液を添加し、氷浴中で撹拌しながら1時間の還元反応を行った。得られた溶液に酢酸を添加し、pH=5.6に調整後、恒温水槽を用いて45℃に昇温し、ビオザイムF10SD(天野エンザイム(株)製)を3.0g添加し1時間撹拌した。得られた液を遠心分離法により精製した後、全銀超微粒子分散液中に占める銀固形分の割合が50質量%になるように純水を加え再分散し、銀超微粒子分散液を得た。含まれる銀超微粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡下での観察により求めたところ23nmであった。
銀超微粒子分散液1を30g取り、エチレングリコールを20g、アニオン性界面活性剤としてジアルキルスルホコハク酸ナトリウムを0.10g加え、全銀超微粒子含有組成物中に占める銀固形分の割合が15質量%となるよう純水で調整し銀超微粒子を含有するインクを作製した。
ピエゾ方式のインクジェットヘッドを有するインクジェットプリンタに上記の様にして作製した銀超微粒子を含有するインクを充填し、導電性パターン形成用基材1〜15に対し、幅1mm、長さ100mmの直線で両端に5mm×5mm角が付いた直線状導電性パターンと100mm×100mm角のベタ様導電性パターンをそれぞれ印刷し、導電性部材1〜15を得た。印刷部分における銀超微粒子を含有するインクの1m2あたりの塗布量は約23mlであった。
導電性部材1〜15について、ベタ様導電性パターンのシート抵抗値(単位:Ω/□)を測定器((株)ダイアインスツルメンツ製 ロレスターGP)を用いて測定した結果を表1に示す。
導電性部材1〜15について、ベタ様導電性パターンをJIS K 5600−5−6に規定されるクロスカット法にて、ベタ様の金属超微粒子含有部の導電性パターン形成用基材に対する密着性を確認した。密着性は前述したJISの評価と同様に0〜5の6段階で評価した。(0:どの格子の目にもはがれがない。5:はがれの程度が65%以上である。)この結果を表1に示す。
上記作製した導電性部材1〜15の直線状導電性パターンの両端間の抵抗値(単位:Ω)をテスターにて測定した後に、−30℃と80℃の状態を1時間ごとに繰り返すヒートサイクル試験を100回実施した。その後、直線状導電性線パターンの両端間の抵抗値(単位:Ω)をテスターにて再度測定した。この結果を表1に示す。
Claims (2)
- 支持体上に、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、カオリン、タルク、炭酸マグネシウム、非晶質合成シリカ、アルミナ、アルミナ水和物から選ばれる微粒子と樹脂バインダーを含有する多孔質層と、該多孔質層の上にイオン結合により分子内にハロゲンを有する化合物、有機微粒子、水溶性セルロース類、およびフッ素系界面活性剤を含有し、有機微粒子と水溶性セルロースの比率(有機微粒子の質量:水溶性セルロースの質量)が0.94:1〜5:1である層を有する事を特徴とする導電性パターン形成用基材。
- 請求項1に記載の導電性パターン形成用基材に、平均一次粒子径が200nm以下の金属超微粒子を含有するインクを印刷あるいは塗布することで得られた導電性部材。
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