JP6266973B2 - Organic-inorganic hybrid particles, conductive particles, conductive materials, and connection structures - Google Patents

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Description

本発明は、有機コアと、該有機コアの表面上に配置された無機シェルとを備えるコアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子に関する。また、本発明は、上記有機無機ハイブリッド粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体に関する。   The present invention relates to a core-shell type organic-inorganic hybrid particle comprising an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core. The present invention also relates to conductive particles, conductive materials and connection structures using the organic-inorganic hybrid particles.

異方性導電ペースト及び異方性導電フィルム等の異方性導電材料が広く知られている。上記異方性導電材料では、バインダー樹脂中に導電性粒子が分散されている。   Anisotropic conductive materials such as anisotropic conductive pastes and anisotropic conductive films are widely known. In the anisotropic conductive material, conductive particles are dispersed in a binder resin.

上記異方性導電材料は、フレキシブルプリント基板(FPC)、ガラス基板、ガラスエポキシ基板及び半導体チップなどの様々な接続対象部材の電極間を電気的に接続し、接続構造体を得るために用いられている。また、上記導電性粒子として、基材粒子と、該基材粒子の表面上に配置された導電層とを有する導電性粒子が用いられることがある。   The anisotropic conductive material is used to electrically connect electrodes of various connection target members such as a flexible printed circuit (FPC), a glass substrate, a glass epoxy substrate, and a semiconductor chip to obtain a connection structure. ing. Moreover, as the conductive particles, conductive particles having base particles and a conductive layer disposed on the surface of the base particles may be used.

上記導電性粒子に用いられる基材粒子の一例として、下記の特許文献1では、シェルが無機化合物(A)であり、コアが有機ポリマー(b)であり、コアがシェルにより被覆されている有機ポリマー粒子(B)(有機無機ハイブリッド粒子)が開示されている。また、特許文献1では、有機ポリマー粒子(B)が導電性金属(C)により被覆されている導電性粒子も開示されている。   As an example of the base particles used for the conductive particles, in Patent Document 1 below, the shell is an inorganic compound (A), the core is an organic polymer (b), and the core is covered with the shell. Polymer particles (B) (organic-inorganic hybrid particles) are disclosed. Patent Document 1 also discloses conductive particles in which organic polymer particles (B) are coated with a conductive metal (C).

また、液晶表示素子は、2枚のガラス基板間に液晶が配置されて構成されている。該液晶表示素子では、2枚のガラス基板の間隔(ギャップ)を均一かつ一定に保つために、ギャップ制御材としてスペーサが用いられている。該スペーサとして、樹脂粒子が一般に用いられている。   In addition, the liquid crystal display element is configured by disposing liquid crystal between two glass substrates. In the liquid crystal display element, a spacer is used as a gap control material in order to keep the distance (gap) between two glass substrates uniform and constant. As the spacer, resin particles are generally used.

上記導電性粒子又は上記液晶表示素子用スペーサに用いられる粒子の一例として、下記の特許文献2には、重合性不飽和基を有する多官能性シラン化合物を、界面活性剤の存在下で加水分解及び重縮合させることにより得られる有機質無機質複合体粒子(有機無機ハイブリッド粒子)が開示されている。特許文献2では、上記多官能性シラン化合物が、下記式(X)で表される化合物及びその誘導体から選ばれた少なくとも1つのラジカル重合性基含有第1シリコン化合物である。   As an example of the conductive particles or the particles used for the liquid crystal display element spacer, the following Patent Document 2 discloses that a polyfunctional silane compound having a polymerizable unsaturated group is hydrolyzed in the presence of a surfactant. In addition, organic-inorganic composite particles (organic-inorganic hybrid particles) obtained by polycondensation are disclosed. In Patent Document 2, the polyfunctional silane compound is at least one radical polymerizable group-containing first silicon compound selected from a compound represented by the following formula (X) and a derivative thereof.

Figure 0006266973
Figure 0006266973

前記式(X)中、R1は水素原子又はメチル基を示し、R2は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の2価の有機基を示し、R3は炭素数1〜5のアルキル基又はフェニル基を示し、R4は水素原子と、炭素数1〜5のアルキル基と、炭素数2〜5のアシル基とからなる群から選ばれる少なくとも1つの1価基を示す。   In said formula (X), R1 shows a hydrogen atom or a methyl group, R2 shows the C1-C20 bivalent organic group which may have a substituent, R3 is C1-C5 R 4 represents an alkyl group or a phenyl group, and R 4 represents at least one monovalent group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an acyl group having 2 to 5 carbon atoms.

特開2006−156068号公報JP 2006-156068 A 特開2000−204119号公報JP 2000-204119 A

有機無機ハイブリッド粒子は、特許文献2に記載のように、高い耐熱性を有しており、高温下に晒されても、有機無機ハイブリッド粒子の硬さが低下し難い性質を有する。しかしながら、粒子内部の組成及び構造は一様であるために、圧縮特性が歪みに対して一様である。例えば、有機無機ハイブリッド粒子は、一般に、歪みの小さいときも硬いが歪みの大きいときにも硬い、歪みの小さいときも軟らかいが歪みの大きいときにも軟らかい等の性質を有する。このため、上記有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置して液晶表示素子を得た場合に、液晶表示素子用スペーサと基板との接触面積を十分に確保できない。また、上記有機無機ハイブリッド粒子の表面に導電層を形成した導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続して接続構造体を得た場合に、導電性粒子が電極に十分に突き刺さらず、かつ、十分な変形量を得られずに、接続抵抗が高くなるという問題がある。   As described in Patent Document 2, the organic-inorganic hybrid particles have high heat resistance, and have the property that the hardness of the organic-inorganic hybrid particles is difficult to decrease even when exposed to high temperatures. However, because the composition and structure inside the particles are uniform, the compression characteristics are uniform with respect to strain. For example, organic / inorganic hybrid particles generally have such properties as being hard even when strain is small but hard when strain is large, soft when strain is small and soft when strain is large. For this reason, when the organic-inorganic hybrid particle is used as a spacer for a liquid crystal display element and disposed between the substrates to obtain a liquid crystal display element, a sufficient contact area between the liquid crystal display element spacer and the substrate cannot be secured. In addition, when conductive particles having a conductive layer formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles are used to obtain a connection structure by electrically connecting the electrodes, the conductive particles are sufficiently stuck into the electrodes. In addition, there is a problem that the connection resistance is increased without obtaining a sufficient amount of deformation.

特許文献1に記載のように、有機ポリマーがコアでありかつ無機化合物がシェルである従来の有機無機ハイブリッド粒子では、コアシェル構造とすることで、圧縮特性を歪みの小さいときと大きいときとで違いを得ようと試みられている。しかしながら、シェルの膜厚が非常に薄いために、実質的に、コアである有機ポリマーの特性しか発現しない。つまり、歪みの大小に関わらず、有機無機ハイブリッド粒子が柔軟である。また、同様の理由から、耐熱性も得られない。この結果、このようなコアシェル構造を有する有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置して液晶表示素子を得た場合に、液晶表示素子用スペーサが基板と十分に接触せずに、接触面積を十分に確保できない。また、上記有機無機ハイブリッド粒子の表面に導電層を形成した導電性粒子を用いて、電極間を電気的に接続して接続構造体を得た場合に、接続構造体を得る際の高温に、粒子が耐えきれず、圧縮物性が劣化し、接続抵抗が高くなるという問題がある。   As described in Patent Document 1, in the conventional organic-inorganic hybrid particles in which the organic polymer is the core and the inorganic compound is the shell, the compression characteristics are different between when the distortion is small and when the compression characteristic is small by using the core-shell structure. Is trying to get. However, since the shell film is very thin, substantially only the characteristics of the organic polymer as the core are exhibited. That is, the organic-inorganic hybrid particles are flexible regardless of the magnitude of strain. Further, for the same reason, heat resistance cannot be obtained. As a result, when an organic-inorganic hybrid particle having such a core-shell structure is used as a spacer for a liquid crystal display element and disposed between the substrates to obtain a liquid crystal display element, the liquid crystal display element spacer is in sufficient contact with the substrate. Without sufficient contact area. In addition, when using conductive particles having a conductive layer formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to obtain a connection structure by electrically connecting the electrodes, the high temperature when obtaining the connection structure, There are problems that the particles cannot withstand, the compression properties deteriorate, and the connection resistance increases.

このように、特許文献1,2に記載のような従来の有機無機ハイブリッド粒子の耐熱性が低く、高温下に晒されると、有機無機ハイブリッド粒子の柔軟性が低下することがある。有機無機ハイブリッド粒子が高温下に晒された後に、液晶表示素子用スペーサ及び導電性粒子を用いた場合に、得られる液晶表示素子において表示品質が低下したり、得られる接続構造体において電極間の接続抵抗が高くなったりする。   Thus, the heat resistance of the conventional organic-inorganic hybrid particles as described in Patent Literatures 1 and 2 is low, and when exposed to high temperatures, the flexibility of the organic-inorganic hybrid particles may be reduced. When the organic-inorganic hybrid particles are exposed to a high temperature and then the liquid crystal display element spacer and the conductive particles are used, the display quality of the obtained liquid crystal display element is deteriorated, or between the electrodes in the obtained connection structure. Connection resistance becomes high.

さらに、液晶表示素子及び接続構造体の製造時だけでなく製造後にも、液晶表示素子用スペーサ及び導電性粒子が高温下に晒されることがある。このことによっても、得られる液晶表示素子において表示品質が低下したり、得られる接続構造体において電極間の接続抵抗が高くなったりする。   Furthermore, the spacer for liquid crystal display elements and the conductive particles may be exposed to a high temperature not only during the manufacture of the liquid crystal display element and the connection structure but also after the manufacture. This also reduces the display quality in the obtained liquid crystal display element, and increases the connection resistance between the electrodes in the obtained connection structure.

近年、導電性粒子により接続される電極間の間隔が狭くなってきている。また、特許文献1,2に記載のような従来の導電性粒子により、間隔が狭い電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗が高くなることが大きな問題となっている。   In recent years, the distance between electrodes connected by conductive particles has become narrower. In addition, when the electrodes having a small interval are electrically connected by conventional conductive particles as described in Patent Documents 1 and 2, a large problem is that the connection resistance is increased.

本発明の目的は、高温下に晒されても、良好な圧縮変形特性を維持できる有機無機ハイブリッド粒子、並びに該有機無機ハイブリッド粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体を提供することである。   An object of the present invention is to provide organic-inorganic hybrid particles that can maintain good compression deformation characteristics even when exposed to high temperatures, and conductive particles, conductive materials, and connection structures using the organic-inorganic hybrid particles. It is.

本発明の限定的な目的は、電極間を電気的に接続した場合に、接続抵抗を効果的に低くすることができる有機無機ハイブリッド粒子を提供することである。また、本発明の目的は、上記有機無機ハイブリッド粒子を用いた導電性粒子、導電材料及び接続構造体を提供することである。   A limited object of the present invention is to provide organic-inorganic hybrid particles capable of effectively reducing the connection resistance when the electrodes are electrically connected. Another object of the present invention is to provide conductive particles, conductive materials, and connection structures using the organic-inorganic hybrid particles.

本発明の広い局面によれば、有機コアと、前記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを備え、100℃での有機無機ハイブリッド粒子の重量を100重量%としたときに、100℃から300℃まで10℃/分で昇温して、300℃に到達した時の有機無機ハイブリッド粒子の重量が85重量%以上であり、前記無機シェルの厚みの、前記有機コアの半径に対する比が0.05以上かつ0.70以下である、有機無機ハイブリッド粒子が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core are provided, and when the weight of the organic-inorganic hybrid particles at 100 ° C. is 100% by weight, 100 ° C. The organic-inorganic hybrid particles have a weight of 85% by weight or more when the temperature is increased from 300 to 300 ° C. at 10 ° C./min and reaches 300 ° C., and the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core is Organic-inorganic hybrid particles having a particle size of 0.05 to 0.70 are provided.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子は、表面上に導電層が形成され、前記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられるか、又は液晶表示素子用スペーサとして用いられることが好ましい。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子は、表面上に導電層が形成され、前記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられることが好ましい。   The organic-inorganic hybrid particles according to the present invention are preferably used for obtaining conductive particles having a conductive layer formed on the surface and having the conductive layer, or used as spacers for liquid crystal display elements. The organic-inorganic hybrid particles according to the present invention are preferably used for obtaining conductive particles having a conductive layer formed on the surface and having the conductive layer.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、前記有機コアと前記無機シェルとの間で化学結合していない。   In a specific aspect of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, no chemical bond is formed between the organic core and the inorganic shell.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、前記無機シェルの厚みが50nm以上かつ2000nm以下である。   On the specific situation with the organic-inorganic hybrid particle | grains which concern on this invention, the thickness of the said inorganic shell is 50 nm or more and 2000 nm or less.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、前記有機コアの粒径が0.5μm以上かつ100μm以下である。   On the specific situation with the organic-inorganic hybrid particle | grains which concern on this invention, the particle size of the said organic core is 0.5 micrometer or more and 100 micrometers or less.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子のある特定の局面では、10%圧縮したときの圧縮弾性率が5000N/mm以上である。 In a specific aspect of the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, the compression elastic modulus when compressed by 10% is 5000 N / mm 2 or more.

本発明の広い局面によれば、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電性粒子が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, there is provided a conductive particle comprising the organic-inorganic hybrid particle described above and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particle.

本発明の広い局面によれば、導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、前記導電性粒子が、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電材料が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, the conductive particles include a binder resin, and the conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles described above, and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. A conductive material is provided.

本発明の広い局面によれば、第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、前記接続部が、導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、前記導電性粒子が、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備え、前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体が提供される。   According to a wide aspect of the present invention, a first connection target member having a first electrode on the surface, a second connection target member having a second electrode on the surface, the first connection target member, and the A connection portion connecting the second connection target member, and the connection portion is formed of conductive particles or formed of a conductive material including the conductive particles and a binder resin. The conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles described above and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles, and the first electrode and the second electrode are the conductive particles. To provide a connection structure that is electrically connected.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、有機コアの表面上に無機シェルが配置されており、更に100℃での有機無機ハイブリッド粒子の重量を100重量%としたときに、100℃から300℃まで10℃/分で昇温して、300℃に到達した時の有機無機ハイブリッド粒子の重量が85重量%以上であり、かつ上記無機シェルの厚みの、上記有機コアの半径に対する比が0.05以上かつ0.70以下であるので、高温下に晒されても、良好な圧縮変形特性を維持できる。   In the organic-inorganic hybrid particles according to the present invention, an inorganic shell is disposed on the surface of the organic core, and when the weight of the organic-inorganic hybrid particles at 100 ° C. is 100% by weight, from 100 ° C. to 300 ° C. The organic / inorganic hybrid particles have a weight of 85% by weight or more when heated to 10 ° C./min and reach 300 ° C., and the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core is 0.05. Since it is above and below 0.70, even if it exposes to high temperature, a favorable compression deformation characteristic can be maintained.

図1は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図2は、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the second embodiment of the present invention. 図3は、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing conductive particles according to the third embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。FIG. 4 is a front cross-sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の一実施形態に係る有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いた液晶表示素子を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display element using the organic-inorganic hybrid particles according to one embodiment of the present invention as a spacer for a liquid crystal display element.

以下、本発明の詳細を説明する。   Details of the present invention will be described below.

(有機無機ハイブリッド粒子)
本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子は、有機コアと、該有機コアの表面上に配置された無機シェルとを備える。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、100℃での有機無機ハイブリッド粒子の重量を100重量%としたときに、100℃から300℃まで10℃/分で昇温して、300℃に到達した時の有機無機ハイブリッド粒子の重量は85重量%以上である。すなわち、100℃での有機無機ハイブリッド粒子に対して、300℃に加熱した後の熱分解残渣が85重量%以上である。100℃から300℃まで10℃/分で昇温し、300℃に到達した時の加熱後の有機無機ハイブリッド粒子の重量は、一般に100重量%以下になる。なお、100℃の有機無機ハイブリッド粒子は、23℃から100℃まで10℃/分で昇温して、100℃に到達した時の有機無機ハイブリッド粒子である。300℃の有機無機ハイブリッド粒子を得るために、上記100℃の有機無機ハイブリッド粒子が用いられる。
(Organic inorganic hybrid particles)
The organic-inorganic hybrid particle according to the present invention includes an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core. In the organic-inorganic hybrid particles according to the present invention, when the weight of the organic-inorganic hybrid particles at 100 ° C. was 100% by weight, the temperature was increased from 100 ° C. to 300 ° C. at 10 ° C./min and reached 300 ° C. The weight of the organic / inorganic hybrid particles is 85% by weight or more. That is, with respect to the organic-inorganic hybrid particles at 100 ° C., the pyrolysis residue after heating to 300 ° C. is 85% by weight or more. The temperature is increased from 100 ° C. to 300 ° C. at a rate of 10 ° C./min, and the weight of the organic-inorganic hybrid particles after heating when reaching 300 ° C. is generally 100% by weight or less. The organic / inorganic hybrid particles at 100 ° C. are organic / inorganic hybrid particles when the temperature is increased from 23 ° C. to 100 ° C. at 10 ° C./min and reaches 100 ° C. In order to obtain organic / inorganic hybrid particles at 300 ° C., the organic / inorganic hybrid particles at 100 ° C. are used.

また、本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、上記無機シェルの厚みの、上記有機コアの半径に対する比(無機シェルの厚み/有機コアの半径)が0.05以上かつ0.70以下である。   In the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core (inorganic shell thickness / organic core radius) is 0.05 or more and 0.70 or less.

本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、有機コアの表面上に無機シェルが配置されているので、特にコアシェル型の粒子において、コアが有機コアであることによって、有機無機ハイブリッド粒子の柔軟性を高めることができる。このため、上記有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置したり、上記有機無機ハイブリッド粒子の表面に導電層を形成した導電性粒子を用いて電極間を電気的に接続したりした場合に、液晶表示素子用スペーサ又は導電性粒子が、基板間又は電極間に効率的に配置される。さらに、液晶表示素子用スペーサ又は導電性粒子と、基板又は電極との接触面積を大きくすることができる。このため、液晶表示素子における表示品質が良好になり、更に電極間の接続抵抗が低くなる。   In the organic-inorganic hybrid particle according to the present invention, since the inorganic shell is disposed on the surface of the organic core, the flexibility of the organic-inorganic hybrid particle is enhanced by the core being the organic core, particularly in the core-shell type particle. be able to. For this reason, the organic-inorganic hybrid particles are used as spacers for liquid crystal display elements, and are arranged between substrates, or the electrodes are electrically connected using conductive particles in which a conductive layer is formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. In such a case, the spacer for liquid crystal display element or the conductive particles is efficiently arranged between the substrates or between the electrodes. Furthermore, the contact area between the spacer for liquid crystal display element or conductive particles and the substrate or electrode can be increased. For this reason, the display quality in a liquid crystal display element becomes favorable, and also the connection resistance between electrodes becomes low.

さらに、本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子では、有機コアの表面上に無機シェルが配置されており、更に上述した加熱試験における加熱後の有機無機ハイブリッド粒子の重量が85重量%以上であり、かつ上記無機シェルの厚みの、上記有機コアの半径に対する比が0.05以上かつ0.70以下であるので、有機無機ハイブリッド粒子が高温下に晒されても、柔軟性を良好に維持できる。このため、高温下に晒された有機無機ハイブリッド粒子を用いたとしても、液晶表示素子における表示品質が良好になり、更に電極間の接続抵抗が低くなる。さらに、液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子及び導電性粒子を用いた接続構造体が高温下に晒されても、液晶表示素子における良好な表示品質を維持でき、更に電極間の接続抵抗を低く維持できる。   Furthermore, in the organic-inorganic hybrid particles according to the present invention, an inorganic shell is disposed on the surface of the organic core, and the weight of the organic-inorganic hybrid particles after heating in the heating test described above is 85% by weight or more, and Since the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core is 0.05 or more and 0.70 or less, the flexibility can be maintained well even when the organic-inorganic hybrid particles are exposed to a high temperature. For this reason, even if the organic-inorganic hybrid particles exposed to a high temperature are used, the display quality in the liquid crystal display element is improved and the connection resistance between the electrodes is further reduced. Furthermore, even when a liquid crystal display element using spacers for liquid crystal display elements and a connection structure using conductive particles are exposed to high temperatures, good display quality in the liquid crystal display element can be maintained, and the connection resistance between the electrodes can be maintained. Can be kept low.

上述した加熱試験において、加熱前後の有機無機ハイブリッド粒子の重量変化を測定するために、TG/DTA装置を用いることができる。上記熱分解残渣は85重量%以上であり、90重量%以上であることが好ましい。   In the heating test described above, a TG / DTA apparatus can be used to measure the weight change of the organic-inorganic hybrid particles before and after heating. The pyrolysis residue is 85% by weight or more, and preferably 90% by weight or more.

上記無機シェルの厚みの、上記有機コアの半径に対する比(無機シェルの厚み/有機コアの半径)は、0.05以上かつ0.70以下である。上記比(無機シェルの厚み/有機コアの半径)は、好ましくは0.10以上、好ましくは0.60以下である。上記比が上記下限以上及び上記上限以下であると、高温下に晒されても、良好な圧縮変形特性を維持できる。また、導電性粒子により電気的に接続された電極間の接続抵抗を低くすることができ、絶縁信頼性を高めることができる。   The ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core (the thickness of the inorganic shell / the radius of the organic core) is 0.05 or more and 0.70 or less. The ratio (inorganic shell thickness / organic core radius) is preferably 0.10 or more, and preferably 0.60 or less. When the ratio is above the lower limit and below the upper limit, good compression deformation characteristics can be maintained even when exposed to high temperatures. Moreover, the connection resistance between the electrodes electrically connected by the conductive particles can be lowered, and the insulation reliability can be increased.

上記有機コア100重量%中、上記有機コアに含まれる珪素原子の含有量は好ましくは10重量%以下、より好ましくは5重量%以下である。上記有機コアは、珪素原子を含んでいなくてもよい。上記有機コアは珪素原子を含まないことが好ましい。上記有機コア100重量%中、上記有機コアに含まれる炭素原子の含有量は好ましくは50重量%以上、より好ましくは60重量%以上、更に好ましくは65重量%以上である。上記有機コアにおける珪素原子の含有量が少ないほど、また上記有機コアにおける炭素原子の含有量が多いほど、有機コアに由来して有機無機ハイブリッド粒子の柔軟性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the organic core, the content of silicon atoms contained in the organic core is preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less. The organic core may not contain silicon atoms. The organic core preferably contains no silicon atom. The content of carbon atoms contained in the organic core in 100% by weight of the organic core is preferably 50% by weight or more, more preferably 60% by weight or more, and further preferably 65% by weight or more. The smaller the silicon atom content in the organic core and the greater the carbon atom content in the organic core, the higher the flexibility of the organic-inorganic hybrid particles derived from the organic core.

上記無機シェル100重量%中、上記無機シェルに含まれる珪素原子の含有量は好ましくは50重量%以上、より好ましくは54重量%以上、更に好ましくは56重量%以上である。上記無機シェル100重量%中、上記無機シェルに含まれる炭素原子の含有量は好ましくは30重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。上記無機シェルは炭素原子を含まないことが好ましい。上記無機シェルにおける珪素原子の含有量が多いほど、また上記無機シェルにおける炭素原子の含有量が少ないほど、無機シェルに由来して圧縮初期の硬さがより一層良好になる。   In 100% by weight of the inorganic shell, the content of silicon atoms contained in the inorganic shell is preferably 50% by weight or more, more preferably 54% by weight or more, and still more preferably 56% by weight or more. In 100% by weight of the inorganic shell, the content of carbon atoms contained in the inorganic shell is preferably 30% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and still more preferably 10% by weight or less. The inorganic shell preferably does not contain carbon atoms. The higher the silicon atom content in the inorganic shell and the lower the carbon atom content in the inorganic shell, the better the hardness at the initial compression due to the inorganic shell.

上記有機無機ハイブリッド粒子における有機コア及び無機シェル中での珪素原子及び炭素原子の含有量は、TEM/EDS法による線分析により測定することができる。   The contents of silicon atoms and carbon atoms in the organic core and inorganic shell in the organic-inorganic hybrid particle can be measured by line analysis using a TEM / EDS method.

上記有機無機ハイブリッド粒子の用途は特に限定されない。上記有機無機ハイブリッド粒子は、様々な用途に好適に用いられる。上記有機無機ハイブリッド粒子は、表面上に導電層が形成され、上記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられるか、又は液晶表示素子用スペーサとして用いられることが好ましい。本発明に係る有機無機ハイブリッド粒子は、表面上に導電層が形成され、上記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられることが好ましい。上記有機無機ハイブリッド粒子は、液晶表示素子用スペーサとして用いられることが好ましい。上記有機無機ハイブリッド粒子では、良好な圧縮変形特性を有するので、上記有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いて基板間に配置したり、表面に導電層を形成して導電性粒子として用いて電極間を電気的に接続したりした場合に、液晶表示素子用スペーサ又は導電性粒子が、基板間又は電極間に効率的に配置される。さらに、上記液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子及び上記導電性粒子を用いた接続構造体に衝撃が加わったときに、基板又は電極の間隔の変動に対応して、液晶表示素子用スペーサ又は導電性粒子が十分に追従して変形しやすい。このため、基板間又は電極間の間隔のばらつきが生じ難く、電極間の接続不良が生じ難くなる。   The use of the organic-inorganic hybrid particles is not particularly limited. The organic-inorganic hybrid particles are suitably used for various applications. The organic-inorganic hybrid particles are preferably used for obtaining conductive particles having a conductive layer formed on the surface and having the conductive layer, or used as spacers for liquid crystal display elements. The organic-inorganic hybrid particles according to the present invention are preferably used for obtaining conductive particles having a conductive layer formed on the surface and having the conductive layer. The organic / inorganic hybrid particles are preferably used as spacers for liquid crystal display elements. Since the organic-inorganic hybrid particles have good compression deformation characteristics, the organic-inorganic hybrid particles are used as spacers for liquid crystal display elements and disposed between substrates, or a conductive layer is formed on the surface to be used as conductive particles. When the electrodes are electrically connected, the spacers for liquid crystal display elements or the conductive particles are efficiently arranged between the substrates or between the electrodes. Furthermore, when an impact is applied to the liquid crystal display element using the liquid crystal display element spacer and the connection structure using the conductive particles, the spacer for the liquid crystal display element corresponds to the variation in the distance between the substrates or the electrodes. Alternatively, the conductive particles are likely to follow and deform easily. For this reason, it is hard to produce the dispersion | variation in the space | interval between board | substrates or electrodes, and it becomes difficult to produce the connection failure between electrodes.

さらに、上記有機無機ハイブリッド粒子は、無機充填材、トナーの添加剤、衝撃吸収剤又は振動吸収剤としても好適に用いられる。例えば、ゴム又はバネ等の代替品として、上記有機無機ハイブリッド粒子を用いることができる。   Furthermore, the organic-inorganic hybrid particles are also suitably used as an inorganic filler, a toner additive, a shock absorber or a vibration absorber. For example, the organic-inorganic hybrid particles can be used as an alternative such as rubber or spring.

上記有機無機ハイブリッド粒子を10%圧縮変形したときの圧縮弾性率(10%K値)は、好ましくは2000N/mm以上、より好ましくは3000N/mm以上、更に好ましくは4000N/mm以上、特に好ましくは5000N/mm以上、最も好ましくは6000N/mm以上、好ましくは15000N/mm以下、より好ましくは10000N/mm以下、更に好ましくは8500N/mm以下である。上記10%K値が上記下限以上及び上記上限以下である有機無機ハイブリッド粒子は、良好な圧縮変形特性を有する。上記10%K値が5000N/mm以上であれば、接続抵抗がかなり低くなる。 Compression modulus when the organic-inorganic hybrid particles 10% compressive deformation (10% K value) is preferably 2000N / mm 2 or more, more preferably 3000N / mm 2 or more, more preferably 4000 N / mm 2 or more, particularly preferably 5000N / mm 2 or more, most preferably 6000 N / mm 2 or more, preferably 15000 N / mm 2 or less, more preferably 10000 N / mm 2, more preferably not more than 8500N / mm 2. The organic-inorganic hybrid particles having the 10% K value of not less than the above lower limit and not more than the above upper limit have good compression deformation characteristics. If the 10% K value is 5000 N / mm 2 or more, the connection resistance is considerably low.

上記有機無機ハイブリッド粒子を30%圧縮変形したときの圧縮弾性率(30%K値)は、好ましくは300N/mm以上、より好ましくは600N/mm以上、更に好ましくは800N/mm以上、特に好ましくは1000N/mm以上、好ましくは5000N/mm以下、より好ましくは4500N/mm以下、更に好ましくは4000N/mm以下である。上記30%K値が上記下限以上及び上記上限以下である有機無機ハイブリッド粒子は、良好な圧縮変形特性を有する。 Compression modulus when the organic-inorganic hybrid particles 30% compressive deformation (30% K value) is preferably 300N / mm 2 or more, more preferably 600N / mm 2 or more, more preferably 800 N / mm 2 or more, particularly preferably 1000 N / mm 2 or more, preferably 5000N / mm 2 or less, more preferably 4500N / mm 2, more preferably not more than 4000 N / mm 2. The organic-inorganic hybrid particles having the 30% K value of not less than the above lower limit and not more than the above upper limit have good compression deformation characteristics.

良好な圧縮変形特性が得られることから、上記有機無機ハイブリッド粒子を10%圧縮したときの圧縮弾性率(10%K値)の、上記有機無機ハイブリッド粒子を30%圧縮したときの圧縮弾性率(30%K値)に対する比(10%K値/30%K値)は好ましくは1以上、より好ましくは1.3以上、更に好ましくは1.8以上、特に好ましくは2.0以上、好ましくは10.0以下、より好ましくは5.0以下、更に好ましくは4.4以下である。   Since good compression deformation characteristics can be obtained, the compression elastic modulus (10% K value) when the organic-inorganic hybrid particles are compressed by 10%, the compression elastic modulus when the organic-inorganic hybrid particles are compressed by 30% ( 30% K value) (10% K value / 30% K value) is preferably 1 or more, more preferably 1.3 or more, still more preferably 1.8 or more, particularly preferably 2.0 or more, preferably 10.0 or less, more preferably 5.0 or less, still more preferably 4.4 or less.

上記有機無機ハイブリッド粒子における上記圧縮弾性率(10%K値及び30%K値)は、以下のようにして測定できる。   The compression elastic modulus (10% K value and 30% K value) of the organic-inorganic hybrid particles can be measured as follows.

微小圧縮試験機を用いて、円柱(直径100μm、ダイヤモンド製)の平滑圧子端面で、25℃、圧縮速度0.3mN/秒、及び最大試験荷重20mNの条件下で有機無機ハイブリッド粒子を圧縮する。このときの荷重値(N)及び圧縮変位(mm)を測定する。得られた測定値から、上記圧縮弾性率を下記式により求めることができる。上記微小圧縮試験機として、例えば、フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」等が用いられる。   Using a micro-compression tester, organic-inorganic hybrid particles are compressed on a smooth indenter end face of a cylinder (diameter 100 μm, made of diamond) under the conditions of 25 ° C., compression speed of 0.3 mN / second, and maximum test load of 20 mN. The load value (N) and compression displacement (mm) at this time are measured. From the measured value obtained, the compression elastic modulus can be obtained by the following formula. As the micro compression tester, for example, “Fischer Scope H-100” manufactured by Fischer is used.

K値(N/mm)=(3/21/2)・F・S−3/2・R−1/2
F:有機無機ハイブリッド粒子が10%又は30%圧縮変形したときの荷重値(N)
S:有機無機ハイブリッド粒子が10%又は30%圧縮変形したときの圧縮変位(mm)
R:有機無機ハイブリッド粒子の半径(mm)
K value (N / mm 2 ) = (3/2 1/2 ) · F · S −3 / 2 · R −1/2
F: Load value when organic-inorganic hybrid particles are 10% or 30% compressively deformed (N)
S: Compression displacement (mm) when organic-inorganic hybrid particles are 10% or 30% compressively deformed
R: Radius of organic / inorganic hybrid particles (mm)

上記圧縮弾性率は、有機無機ハイブリッド粒子の硬さを普遍的かつ定量的に表す。上記圧縮弾性率の使用により、有機無機ハイブリッド粒子の硬さを定量的かつ一義的に表すことができる。   The compression elastic modulus universally and quantitatively represents the hardness of the organic-inorganic hybrid particles. By using the compression elastic modulus, the hardness of the organic-inorganic hybrid particles can be expressed quantitatively and uniquely.

上記有機コアは、有機粒子であることが好ましい。上記有機コアを形成するための材料として、種々の有機物が好適に用いられる。上記有機コアを形成するための材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂;ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド、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、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、及び、エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させて得られる重合体等が用いられる。エチレン性不飽和基を有する種々の重合性単量体を1種もしくは2種以上重合させることにより、導電材料に適した任意の圧縮時の物性を有する有機無機ハイブリッド粒子を設計及び合成することが容易である。   The organic core is preferably organic particles. Various organic materials are suitably used as a material for forming the organic core. Examples of the material for forming the organic core include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Polymerize one or more of polyalkylene terephthalate, polysulfone, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, and various polymerizable monomers having ethylenically unsaturated groups The polymer obtained by making it use is used. It is possible to design and synthesize organic-inorganic hybrid particles having physical properties at the time of compression suitable for conductive materials by polymerizing one or more of various polymerizable monomers having an ethylenically unsaturated group. Easy.

上記有機コアを、エチレン性不飽和基を有する単量体を重合させて得る場合には、上記エチレン性不飽和基を有する単量体としては、非架橋性の単量体と架橋性の単量体とが挙げられる。   When the organic core is obtained by polymerizing a monomer having an ethylenically unsaturated group, the monomer having an ethylenically unsaturated group may be a non-crosslinkable monomer or a crosslinkable monomer. And a polymer.

上記非架橋性の単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体;(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等のカルボキシル基含有単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等の酸素原子含有(メタ)アクリレート類;(メタ)アクリロニトリル等のニトリル含有単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル等のビニルエーテル類;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等の酸ビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素;トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート、塩化ビニル、フッ化ビニル、クロルスチレン等のハロゲン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene monomers such as styrene and α-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl ( Alkyl (meth) acrylates such as meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; oxygen such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate (Meth) acrylates; nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether; vinyl acids such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, vinyl stearate Esters; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; Halogen-containing monomers such as trifluoromethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride and chlorostyrene Is mentioned.

上記架橋性の単量体としては、例えば、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、(ポリ)テトラメ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)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレート類;トリアリル(イソ)シアヌレート、トリアリルトリメリテート、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、ビニルトリメトキシシラン等のシラン含有単量体等が挙げられる。   Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylolmethane tri (meth) acrylate, tetramethylolmethane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and dipenta Erythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) Polyfunctional (meth) acrylates such as acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate; triallyl (iso) cyanure And silane-containing monomers such as triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallylacrylamide, diallyl ether, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, vinyltrimethoxysilane It is done.

上記エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を、公知の方法により重合させることで、上記有機コアを得ることができる。この方法としては、例えば、ラジカル重合開始剤の存在下で懸濁重合する方法、並びに非架橋の種粒子を用いてラジカル重合開始剤とともに単量体を膨潤させて重合する方法等が挙げられる。   The organic core can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of this method include a method of suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and a method of polymerizing by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.

無機シェルの形成時及び有機無機ハイブリッド粒子の使用時に有機コアの変形を抑制する観点からは、上記有機コアの分解温度は、好ましくは200℃を超え、より好ましくは250℃を超え、より一層好ましくは300℃を超える。上記有機コアの分解温度は、400℃を超えていてもよく、500℃を超えていてもよく、600℃を超えていてもよく、800℃を超えていてもよい。   From the viewpoint of suppressing deformation of the organic core during formation of the inorganic shell and use of the organic-inorganic hybrid particles, the decomposition temperature of the organic core is preferably more than 200 ° C, more preferably more than 250 ° C, and still more preferably. Exceeds 300 ° C. The decomposition temperature of the organic core may exceed 400 ° C., may exceed 500 ° C., may exceed 600 ° C., and may exceed 800 ° C.

上記有機コアの粒径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、好ましくは500μm以下、より好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、特に好ましくは20μm以下、最も好ましくは10μm以下である。上記有機コアの粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、10%K値及び30%K値がより一層好適な値を示し、有機無機ハイブリッド粒子を導電性粒子及び液晶表示素子用スペーサの用途に好適に使用可能になる。例えば、上記有機コアの粒径が上記下限以上及び上記上限以下であると、上記導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が充分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が有機無機ハイブリッド粒子の表面から剥離し難くなる。   The particle size of the organic core is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 500 μm or less, more preferably 100 μm or less, still more preferably 50 μm or less, particularly preferably 20 μm or less, and most preferably 10 μm or less. is there. When the particle size of the organic core is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the 10% K value and the 30% K value are even more suitable values, and the organic-inorganic hybrid particles are used as conductive particles and liquid crystal display element spacers. It becomes possible to use suitably for the use of. For example, when the particle diameter of the organic core is not less than the lower limit and not more than the upper limit, when the electrodes are connected using the conductive particles, the contact area between the conductive particles and the electrodes is sufficiently large, And it becomes difficult to form the agglomerated conductive particles when forming the conductive layer. Moreover, the space | interval between the electrodes connected via the electroconductive particle does not become large too much, and it becomes difficult for a conductive layer to peel from the surface of an organic inorganic hybrid particle.

上記有機コアの粒径は、上記有機コアが真球状である場合には直径を意味し、上記有機コアが真球状以外の形状である場合には最大径を意味する。また、本発明において、粒径とは、有機コアを走査型電子顕微鏡を用いて観察し、任意に選択した50個の有機コアの粒径をノギスで測定した平均値を意味する。   The particle diameter of the organic core means a diameter when the organic core is a true sphere, and means a maximum diameter when the organic core has a shape other than a true sphere. Moreover, in this invention, a particle size means the average value which observed the organic core using the scanning electron microscope, and measured the particle size of 50 organic cores selected arbitrarily with a caliper.

上記有機無機ハイブリッド粒子は、コアシェル粒子である。上記無機シェルは、上記有機コアの表面上に配置されている。上記無機シェルは、上記有機コアの表面を被覆していることが好ましい。上記無機シェルは、珪素原子を50重量%以上含むことが好ましく、この場合には、上記無機シェルは、珪素原子を主成分として含む無機シェルである。上記無機シェルは、炭素原子を含んでいてもよいが、炭素原子を含む場合でも珪素原子が主成分であれば無機シェルと呼ぶ。   The organic-inorganic hybrid particles are core-shell particles. The inorganic shell is disposed on the surface of the organic core. The inorganic shell preferably covers the surface of the organic core. The inorganic shell preferably contains 50% by weight or more of silicon atoms. In this case, the inorganic shell is an inorganic shell containing silicon atoms as a main component. The inorganic shell may contain carbon atoms, but even if it contains carbon atoms, it is called an inorganic shell if silicon atoms are the main component.

上記無機シェルは、上記有機コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を焼成させることにより形成されていることが好ましい。ゾルゲル法では、上記有機コアの表面上にシェル状物を配置することが容易である。上記焼成を行う場合に、上記有機無機ハイブリッド粒子では、焼成後に、上記有機コアは、揮発等により除去されずに、残存している。上記有機無機ハイブリッド粒子は、焼成後に、上記有機コアを備える。なお、仮に焼成後に上記有機コアが揮発等により除去されると、上記10%K値がかなり低くなる。   The inorganic shell is preferably formed on the surface of the organic core by forming a metal alkoxide into a shell-like material by a sol-gel method and then firing the shell-like material. In the sol-gel method, it is easy to dispose a shell-like material on the surface of the organic core. When performing the firing, in the organic-inorganic hybrid particles, the organic core remains without being removed by volatilization or the like after firing. The organic-inorganic hybrid particles include the organic core after firing. If the organic core is removed by volatilization or the like after firing, the 10% K value becomes considerably low.

上記ゾルゲル法の具体的な方法としては、有機コア、水やアルコール等の溶媒、界面活性剤、及びアンモニア水溶液等の触媒を含む分散液に、テトラエトキシシラン等の無機モノマーを共存させて界面ゾル反応を行う方法、並びに水やアルコール等の溶媒、及びアンモニア水溶液と共存させたテトラエトキシシラン等の無機モノマーによりゾルゲル反応を行った後、有機コアにゾルゲル反応物をヘテロ凝集させる方法等が挙げられる。上記ゾルゲル法において、上記金属アルコキシドは、加水分解及び重縮合することが好ましい。   As a specific method of the sol-gel method, an interface sol is prepared by coexisting an inorganic monomer such as tetraethoxysilane in a dispersion containing an organic core, a solvent such as water or alcohol, a surfactant, and a catalyst such as an aqueous ammonia solution. Examples include a method of performing a reaction and a method of heteroaggregating a sol-gel reactant on an organic core after performing a sol-gel reaction with an inorganic monomer such as tetraethoxysilane coexisting with a solvent such as water or alcohol and an aqueous ammonia solution. . In the sol-gel method, the metal alkoxide is preferably hydrolyzed and polycondensed.

上記ゾルゲル法では、界面活性剤を用いることが好ましい。界面活性剤の存在下で、上記金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物にすることが好ましい。上記界面活性剤は特に限定されない。上記界面活性剤は、良好なシェル状物を形成するように適宜選択して用いられる。上記界面活性剤としては、カチオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤等が挙げられる。なかでも、良好な無機シェルを形成できることから、カチオン性界面活性剤が好ましい。   In the sol-gel method, it is preferable to use a surfactant. In the presence of a surfactant, the metal alkoxide is preferably made into a shell by a sol-gel method. The surfactant is not particularly limited. The surfactant is appropriately selected and used so as to form a good shell. Examples of the surfactant include a cationic surfactant, an anionic surfactant, and a nonionic surfactant. Among these, a cationic surfactant is preferable because a good inorganic shell can be formed.

上記カチオン性界面活性剤としては、4級アンモニウム塩及び4級ホスホニウム塩等が挙げられる。上記カチオン性界面活性剤の具体例としては、ヘキサデシルアンモニウムブロミド等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include quaternary ammonium salts and quaternary phosphonium salts. Specific examples of the cationic surfactant include hexadecyl ammonium bromide.

上記有機コアの表面上で、上記無機シェルを形成するために、上記シェル状物は焼成されることが好ましい。焼成条件により、無機シェルにおける架橋度を調整可能である。また、焼成を行うことで、焼成を行わない場合と比べて、上記有機無機ハイブリッド粒子の10%K値及び30%K値がより一層好適な値を示すようになる。特に架橋度を高めることで、10%K値を十分に高くすることができる。   In order to form the inorganic shell on the surface of the organic core, the shell-like material is preferably baked. The degree of crosslinking in the inorganic shell can be adjusted by the firing conditions. In addition, by performing the firing, the 10% K value and the 30% K value of the organic-inorganic hybrid particles are more preferable than those in the case where the firing is not performed. In particular, the 10% K value can be sufficiently increased by increasing the degree of crosslinking.

上記無機シェルは、上記有機コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を100℃以上(焼成温度)で焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記焼成温度はより好ましくは150℃以上、更に好ましくは200℃以上である。上記焼成温度が上記下限以上であると、無機シェルにおける架橋度がより一層適度になり、10%K値及び30%K値がより一層好適な値を示し、有機無機ハイブリッド粒子を導電性粒子及び液晶表示素子用スペーサの用途により一層好適に使用可能になる。   The inorganic shell is preferably formed on the surface of the organic core by forming a metal alkoxide into a shell-like material by a sol-gel method and then firing the shell-like material at 100 ° C. or higher (firing temperature). . The firing temperature is more preferably 150 ° C. or higher, and further preferably 200 ° C. or higher. When the firing temperature is equal to or higher than the lower limit, the degree of cross-linking in the inorganic shell becomes more appropriate, and the 10% K value and the 30% K value show even more suitable values. The liquid crystal display element spacer can be used more suitably depending on the application.

上記無機シェルは、上記有機コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とした後、該シェル状物を上記有機コアの分解温度以下(焼成温度)で焼成させることにより形成されていることが好ましい。上記焼成温度は、上記有機コアの分解温度よりも5℃以上低い温度であることが好ましく、上記有機コアの分解温度よりも10℃以上低い温度であることがより好ましい。また、上記焼成温度は、好ましくは800℃以下、より好ましくは600℃以下、更に好ましくは500℃以下である。上記焼成温度が上記上限以下であると、上記有機コアの熱劣化及び変形を抑制でき、10%K値及び30%K値が良好な値を示す有機無機ハイブリッド粒子が得られる。   The inorganic shell is formed on the surface of the organic core by forming a metal alkoxide into a shell-like material by a sol-gel method, and then firing the shell-like material at a temperature lower than the decomposition temperature (firing temperature) of the organic core. Preferably it is. The firing temperature is preferably 5 ° C. or more lower than the decomposition temperature of the organic core, and more preferably 10 ° C. or more lower than the decomposition temperature of the organic core. Moreover, the said calcination temperature becomes like this. Preferably it is 800 degrees C or less, More preferably, it is 600 degrees C or less, More preferably, it is 500 degrees C or less. When the firing temperature is not more than the above upper limit, thermal deterioration and deformation of the organic core can be suppressed, and organic-inorganic hybrid particles exhibiting favorable values of 10% K value and 30% K value can be obtained.

上記金属アルコキシドとしては、シランアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド及びアルミニウムアルコキシド等が挙げられる。良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドは、シランアルコキシド、チタンアルコキシド、ジルコニウムアルコキシド又はアルミニウムアルコキシドであることが好ましく、シランアルコキシド、チタンアルコキシド又はジルコニウムアルコキシドであることがより好ましく、シランアルコキシドであることが更に好ましい。良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドにおける金属原子は、珪素原子、チタン原子、ジルコニウム原子又はアルミニウム原子であることが好ましく、珪素原子、チタン原子又はジルコニウム原子であることがより好ましく、珪素原子であることが更に好ましい。上記金属アルコキシドは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   Examples of the metal alkoxide include silane alkoxide, titanium alkoxide, zirconium alkoxide, and aluminum alkoxide. From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is preferably silane alkoxide, titanium alkoxide, zirconium alkoxide or aluminum alkoxide, more preferably silane alkoxide, titanium alkoxide or zirconium alkoxide, and silane alkoxide. More preferably. From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal atom in the metal alkoxide is preferably a silicon atom, a titanium atom, a zirconium atom or an aluminum atom, more preferably a silicon atom, a titanium atom or a zirconium atom. More preferably, it is a silicon atom. As for the said metal alkoxide, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドは、下記式(1)で表される金属アルコキシドであることが好ましい。   From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is preferably a metal alkoxide represented by the following formula (1).

M(R1)(OR2)4−n ・・・式(1)
上記式(1)中、Mは珪素原子、チタン原子又はジルコニウム原子であり、R1はフェニル基、炭素数1〜30のアルキル基、重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基又はエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基を表し、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは0〜2の整数を表す。nが2であるとき、複数のR1は同一であってもよく、異なっていてもよい。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。
M (R1) n (OR2) 4-n (1)
In said formula (1), M is a silicon atom, a titanium atom, or a zirconium atom, R1 is a phenyl group, a C1-C30 alkyl group, a C1-C30 organic group which has a polymerizable double bond, or A C1-C30 organic group which has an epoxy group is represented, R2 represents a C1-C6 alkyl group, and n represents the integer of 0-2. When n is 2, the plurality of R1s may be the same or different. Several R2 may be the same and may differ.

良好な無機シェルを形成する観点からは、上記金属アルコキシドは、下記式(1A)で表されるシランアルコキシドであることが好ましい。   From the viewpoint of forming a good inorganic shell, the metal alkoxide is preferably a silane alkoxide represented by the following formula (1A).

Si(R1)(OR2)4−n ・・・式(1A)
上記式(1A)中、R1はフェニル基、炭素数1〜30のアルキル基、重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基又はエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基を表し、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表し、nは0〜2の整数を表す。nが2であるとき、複数のR1は同一であってもよく、異なっていてもよい。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。無機シェルに含まれる珪素原子の含有量を効果的に高めるために、上記式(1A)中のnは0又は1を表すことが好ましく、0を表すことがより好ましい。無機シェルに含まれる珪素原子の含有量が高いと、本発明の効果により一層優れる。
Si (R1) n (OR2) 4-n Formula (1A)
In the above formula (1A), R1 represents a phenyl group, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond, or an organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group. R2 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and n represents an integer of 0 to 2. When n is 2, the plurality of R1s may be the same or different. Several R2 may be the same and may differ. In order to effectively increase the content of silicon atoms contained in the inorganic shell, n in the above formula (1A) preferably represents 0 or 1, and more preferably represents 0. When the content of silicon atoms contained in the inorganic shell is high, the effect of the present invention is further improved.

上記R1が炭素数1〜30のアルキル基である場合、R1の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、及びn−デシル基等が挙げられる。このアルキル基の炭素数は好ましくは10以下、より好ましくは6以下である。なお、アルキル基には、シクロアルキル基が含まれる。   When R1 is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, specific examples of R1 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, isobutyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, n-octyl group, And n-decyl group. This alkyl group preferably has 10 or less carbon atoms, more preferably 6 or less. The alkyl group includes a cycloalkyl group.

上記重合性二重結合としては、炭素−炭素二重結合が挙げられる。上記R1が重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基である場合に、R1の具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、及び3−(メタ)アクリロキシアルキル基等が挙げられる。上記(メタ)アクリロキシアルキル基としては、(メタ)アクリロキシメチル基、(メタ)アクリロキシエチル基及び(メタ)アクリロキシプロピル基等が挙げられる。上記重合性二重結合を有する炭素数1〜30の有機基の炭素数は好ましくは2以上、好ましくは30以下、より好ましくは10以下である。上記「(メタ)アクリロキシ」は、メタクリロキシ又はアクリロキシを意味する。   Examples of the polymerizable double bond include a carbon-carbon double bond. When R1 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond, specific examples of R1 include a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, and a 3- (meth) acryloxyalkyl group. Etc. Examples of the (meth) acryloxyalkyl group include a (meth) acryloxymethyl group, a (meth) acryloxyethyl group, and a (meth) acryloxypropyl group. The carbon number of the organic group having 1 to 30 carbon atoms having a polymerizable double bond is preferably 2 or more, preferably 30 or less, more preferably 10 or less. The above “(meth) acryloxy” means methacryloxy or acryloxy.

上記R1がエポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基である場合、R1の具体例としては、1,2−エポキシエチル基、1,2−エポキシプロピル基、2,3−エポキシプロピル基、3,4−エポキシブチル基、3−グリシドキシプロピル基、及び2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基等が挙げられる。上記エポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基の炭素数は好ましくは8以下、より好ましくは6以下である。なお、上記エポキシ基を有する炭素数1〜30の有機基は、炭素原子及び水素原子に加えて、エポキシ基に由来する酸素原子を含む基である。   When R1 is an organic group having 1 to 30 carbon atoms having an epoxy group, specific examples of R1 include 1,2-epoxyethyl group, 1,2-epoxypropyl group, 2,3-epoxypropyl group, Examples include 3,4-epoxybutyl group, 3-glycidoxypropyl group, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group. The carbon number of the C1-C30 organic group having the epoxy group is preferably 8 or less, more preferably 6 or less. In addition, the C1-C30 organic group which has the said epoxy group is group containing the oxygen atom derived from an epoxy group in addition to a carbon atom and a hydrogen atom.

上記R2の具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、及びイソブチル基等が挙げられる。無機シェルに含まれる珪素原子の含有量を効果的に高めるために、上記R2は、メチル基又はエチル基を表すことが好ましい。   Specific examples of R2 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, and an isobutyl group. In order to effectively increase the content of silicon atoms contained in the inorganic shell, R2 preferably represents a methyl group or an ethyl group.

上記シランアルコキシドの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、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、イソプロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、及びジイソプロピルジメトキシシラン等が挙げられる。これら以外のシランアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the silane alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, isopropyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, cyclohexyltrimethoxy. Examples include silane, n-hexyltrimethoxysilane, n-octyltriethoxysilane, n-decyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and diisopropyldimethoxysilane. Silane alkoxides other than these may be used.

無機シェルに含まれる珪素原子の含有量を効果的に高めるために、上記無機シェルの材料として、テトラメトキシシラン又はテトラエトキシシランを用いることが好ましい。上記無機シェルの材料の100重量%中、テトラメトキシシランとテトラエトキシシランとの合計の含有量は好ましくは50重量%以上である(全量でもよい)。上記無機シェル100重量%中、テトラメトキシシランに由来する骨格とテトラエトキシシランに由来する骨格との合計の含有量は好ましくは50重量%以上である(全量でもよい)。   In order to effectively increase the content of silicon atoms contained in the inorganic shell, it is preferable to use tetramethoxysilane or tetraethoxysilane as the material of the inorganic shell. In 100% by weight of the inorganic shell material, the total content of tetramethoxysilane and tetraethoxysilane is preferably 50% by weight or more (or the total amount may be sufficient). In 100% by weight of the inorganic shell, the total content of the skeleton derived from tetramethoxysilane and the skeleton derived from tetraethoxysilane is preferably 50% by weight or more (or the total amount may be sufficient).

上記チタンアルコキシドの具体例としては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトライソプロポキシド、及びチタンテトラブトキシド等が挙げられる。これら以外のチタンアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the titanium alkoxide include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, and the like. Titanium alkoxides other than these may be used.

上記ジルコニウムアルコキシドの具体例としては、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、及びジルコニウムテトラブトキシド等が挙げられる。これら以外のジルコニウムアルコキシドを用いてもよい。   Specific examples of the zirconium alkoxide include zirconium tetramethoxide, zirconium tetraethoxide, zirconium tetraisopropoxide, zirconium tetrabutoxide and the like. Other zirconium alkoxides may be used.

上記金属アルコキシドは、金属原子に4つの酸素原子が直接結合している構造を有する金属アルコキシドを含むことが好ましい。上記金属アルコキシドは、下記式(1a)で表される金属アルコキシドを含むことが好ましい。   The metal alkoxide preferably includes a metal alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to a metal atom. The metal alkoxide preferably includes a metal alkoxide represented by the following formula (1a).

M(OR2) ・・・式(1a)
上記式(1a)中、Mは珪素原子、チタン原子又はジルコニウム原子であり、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表す。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。
M (OR2) 4 Formula (1a)
In said formula (1a), M is a silicon atom, a titanium atom, or a zirconium atom, R2 represents a C1-C6 alkyl group. Several R2 may be the same and may differ.

上記金属アルコキシドは、珪素原子に4つの酸素原子が直接結合している構造を有するシランアルコキシドを含むことが好ましい。このシランアルコキシドでは、一般に珪素原子に4つの酸素原子が単結合により結合している。上記金属アルコキシドは、下記式(1Aa)で表されるシランアルコキシドを含むことが好ましい。   The metal alkoxide preferably includes a silane alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to a silicon atom. In this silane alkoxide, generally, four oxygen atoms are bonded to a silicon atom by a single bond. The metal alkoxide preferably includes a silane alkoxide represented by the following formula (1Aa).

Si(OR2) ・・・式(1Aa)
上記式(1Aa)中、R2は炭素数1〜6のアルキル基を表す。複数のR2は同一であってもよく、異なっていてもよい。
Si (OR2) 4 Formula (1Aa)
In said formula (1Aa), R2 represents a C1-C6 alkyl group. Several R2 may be the same and may differ.

10%K値を効果的に高くし、かつ30%K値を効果的に低くする観点からは、上記無機シェルを形成するために用いる金属アルコキシド100モル%中、上記金属原子に4つの酸素原子が直接結合している構造を有する金属アルコキシド、上記式(1a)で表される金属アルコキシド、上記珪素原子に4つの酸素原子が直接結合している構造を有するシランアルコキシド、又は上記式(1Aa)で表されるシランアルコキシドの各含有量は、好ましくは20モル%以上、より好ましくは40モル%以上、更に好ましくは50モル%以上、更に一層好ましくは55モル%以上、特に好ましくは60モル%以上、100モル%以下である。上記無機シェルを形成するために用いる金属アルコキシドの全量が、上記金属原子に4つの酸素原子が直接結合している構造を有する金属アルコキシド、上記式(1a)で表される金属アルコキシド、上記珪素原子に4つの酸素原子が直接結合している構造を有するシランアルコキシド、又は上記式(1Aa)で表されるシランアルコキシドであってもよい。   From the viewpoint of effectively increasing the 10% K value and effectively lowering the 30% K value, in the 100 mol% of the metal alkoxide used to form the inorganic shell, four oxygen atoms exist in the metal atom. A metal alkoxide having a structure in which is directly bonded, a metal alkoxide represented by the above formula (1a), a silane alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to the silicon atom, or the above formula (1Aa) The content of each of the silane alkoxides represented by is preferably 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more, still more preferably 50 mol% or more, still more preferably 55 mol% or more, and particularly preferably 60 mol%. As mentioned above, it is 100 mol% or less. The total amount of metal alkoxide used to form the inorganic shell is a metal alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to the metal atom, the metal alkoxide represented by the formula (1a), the silicon atom May be a silane alkoxide having a structure in which four oxygen atoms are directly bonded to each other, or a silane alkoxide represented by the above formula (1Aa).

10%K値を効果的に高くし、かつ30%K値を効果的に低くする観点からは、上記無機シェルに含まれる上記金属アルコキシドに由来する金属原子の全個数100%中、4つの酸素原子が直接結合している金属原子の個数の割合、4つの−O−Si基が直接結合しておりかつ4つの上記−O−Si基における4つの酸素原子が直接結合している珪素原子の個数の割合はそれぞれ、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、更に一層好ましくは55モル%以上、特に好ましくは60%以上である。   From the viewpoint of effectively increasing the 10% K value and effectively decreasing the 30% K value, four oxygen atoms out of 100% of the total number of metal atoms derived from the metal alkoxide contained in the inorganic shell. The ratio of the number of metal atoms to which atoms are directly bonded The number of silicon atoms to which four -O-Si groups are directly bonded and four oxygen atoms in the four -O-Si groups are directly bonded The number ratio is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50% or more, still more preferably 55 mol% or more, and particularly preferably 60% or more.

また、10%K値を効果的に高くし、かつ30%K値を効果的に低くする観点からは、上記無機シェルに含まれている金属原子の全個数100%中、4つの酸素原子が直接結合している金属原子の個数の割合は、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、更に一層好ましくは55モル%以上、特に好ましくは60%以上である。10%K値を効果的に高くし、かつ30%K値を効果的に低くする観点からは、上記金属アルコキシドがシランアルコキシドであり、かつ上記無機シェルに含まれている珪素原子の全個数100%中、4つの−O−Si基が直接結合しておりかつ4つの上記−O−Si基における4つの酸素原子が直接結合している珪素原子の個数の割合は、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上、更に好ましくは50%以上、特に好ましくは60%以上である。   From the viewpoint of effectively increasing the 10% K value and effectively reducing the 30% K value, four oxygen atoms are present in 100% of the total number of metal atoms contained in the inorganic shell. The ratio of the number of directly bonded metal atoms is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, still more preferably 50% or more, still more preferably 55 mol% or more, and particularly preferably 60% or more. . From the viewpoint of effectively increasing the 10% K value and effectively reducing the 30% K value, the metal alkoxide is a silane alkoxide and the total number of silicon atoms contained in the inorganic shell is 100. %, The ratio of the number of silicon atoms in which four —O—Si groups are directly bonded and the four oxygen atoms in the four —O—Si groups are directly bonded is preferably 20% or more, More preferably, it is 40% or more, further preferably 50% or more, and particularly preferably 60% or more.

なお、4つの−O−Si基が直接結合しておりかつ4つの上記−O−Si基における4つの酸素原子が直接結合している珪素原子は、例えば、下記式(11)で表される構造における珪素原子である。具体的には、下記式(11X)で表される構造における矢印Aを付して示す珪素原子である。   Note that a silicon atom in which four —O—Si groups are directly bonded and four oxygen atoms in the four —O—Si groups are directly bonded is represented by, for example, the following formula (11). It is a silicon atom in the structure. Specifically, it is a silicon atom indicated by an arrow A in the structure represented by the following formula (11X).

Figure 0006266973
Figure 0006266973

なお、上記式(11)における酸素原子は、一般に隣接する珪素原子とシロキサン結合を形成している。   The oxygen atom in the above formula (11) generally forms a siloxane bond with the adjacent silicon atom.

Figure 0006266973
Figure 0006266973

4つの−O−Si基が直接結合しておりかつ4つの上記−O−Si基における4つの酸素原子が直接結合している珪素原子の個数の割合(Q4の個数の割合(%))を測定する方法としては、例えば、NMRスペクトル解析装置を用いて、Q4(4つの−O−Si基が直接結合しておりかつ4つの上記−O−Si基における4つの酸素原子が直接結合している珪素原子)のピーク面積と、Q1〜Q3(1〜3つの−O−Si基が直接結合しておりかつ1〜3つの上記−O−Si基における1〜3つの酸素原子が直接結合している珪素原子)のピーク面積とを比較する方法が挙げられる。この方法により、上記無機シェルに含まれている珪素原子の全個数100%中、4つの−O−Si基が直接結合しておりかつ4つの上記−O−Si基における4つの酸素原子が直接結合している珪素原子の個数の割合(Q4の個数の割合)を求めることができる。   The ratio of the number of silicon atoms in which the four —O—Si groups are directly bonded and the four oxygen atoms in the four —O—Si groups are directly bonded (the ratio of the number of Q4 (%)). As a measuring method, for example, using an NMR spectrum analyzer, Q4 (four -O-Si groups are directly bonded and four oxygen atoms in the four -O-Si groups are directly bonded). The peak area of silicon atoms) and Q1 to Q3 (1 to 3 —O—Si groups are directly bonded, and 1 to 3 oxygen atoms in 1 to 3 —O—Si groups are directly bonded to each other. And a peak area of silicon atoms). By this method, in the total number of 100% of silicon atoms contained in the inorganic shell, four —O—Si groups are directly bonded, and four oxygen atoms in the four —O—Si groups are directly bonded. The ratio of the number of bonded silicon atoms (the ratio of the number of Q4) can be obtained.

上記無機シェルの厚みは、好ましくは1nm以上、より好ましくは10nm以上、更に好ましくは50nm以上、特に好ましくは100nm以上、好ましくは100000nm以下、より好ましくは10000nm以下、更に好ましくは2000nm以下である。上記無機シェルの厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、10%K値及び30%K値がより一層好適な値を示し、有機無機ハイブリッド粒子を導電性粒子及び液晶表示素子用スペーサの用途に好適に使用可能になる。上記無機シェルの厚みは、有機無機ハイブリッド粒子1個あたりの平均厚みである。ゾルゲル法の制御によって、上記無機シェルの厚みを制御可能である。   The thickness of the inorganic shell is preferably 1 nm or more, more preferably 10 nm or more, still more preferably 50 nm or more, particularly preferably 100 nm or more, preferably 100,000 nm or less, more preferably 10,000 nm or less, still more preferably 2000 nm or less. When the thickness of the inorganic shell is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the 10% K value and the 30% K value exhibit even more suitable values, and the organic / inorganic hybrid particles are used as conductive particles and liquid crystal display element spacers. It becomes possible to use suitably for a use. The thickness of the inorganic shell is an average thickness per organic-inorganic hybrid particle. The thickness of the inorganic shell can be controlled by controlling the sol-gel method.

本発明において無機シェルの厚みは、有機無機ハイブリッド粒子を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、任意に選択した50個の有機無機ハイブリッド粒子の粒径をノギスで測定した平均値と、有機コアの粒径の平均値との差から求めることができる。上記有機無機ハイブリッド粒子の粒径は、上記有機無機ハイブリッド粒子が真球状である場合には直径を意味し、上記有機無機ハイブリッド粒子が真球状以外の形状である場合には最大径を意味する。   In the present invention, the thickness of the inorganic shell is determined by observing the organic-inorganic hybrid particles using a scanning electron microscope, and measuring the average particle size of 50 arbitrarily selected organic-inorganic hybrid particles with calipers, and the organic core. It can obtain | require from the difference with the average value of the particle size of this. The particle diameter of the organic-inorganic hybrid particles means a diameter when the organic-inorganic hybrid particles are true spherical, and means a maximum diameter when the organic-inorganic hybrid particles have a shape other than the true spherical shape.

上記有機無機ハイブリッド粒子のアスペクト比は、好ましくは2以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1.2以下である。上記アスペクト比は、長径/短径を示す。   The aspect ratio of the organic-inorganic hybrid particles is preferably 2 or less, more preferably 1.5 or less, and still more preferably 1.2 or less. The aspect ratio indicates a major axis / minor axis.

上記有機コアと上記無機シェルとの間で化学結合していないことが好ましい。上記有機コアと上記無機シェルとの間で化学結合していない場合には、無機シェルが過度に割れにくくなり、更に電極と導電性粒子との接続対象部材に対する接触面積を大きくすることができ、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができる。   It is preferable that there is no chemical bond between the organic core and the inorganic shell. When the organic core and the inorganic shell are not chemically bonded, the inorganic shell is not easily cracked excessively, and the contact area of the electrode and the conductive particles to the connection target member can be increased. The connection resistance between the electrodes can be further reduced.

上記有機コアと上記無機シェルとの間で化学結合していていないことが好ましいが、化学結合していてもよい。上記有機コアと上記無機シェルとの間で化学結合させる方法としては、有機コアの表面に、無機シェルを構成する材料の官能基と反応可能な官能基を導入した後、有機コアの表面上で上記無機シェルを構成する材料により無機シェルを形成する方法等が挙げられる。具体的には、有機コアの表面をカップリング剤により表面処理した後に、上記有機コアの表面上で、金属アルコキシドをゾルゲル法によりシェル状物とする方法等が挙げられる。   It is preferable that the organic core and the inorganic shell are not chemically bonded, but may be chemically bonded. As a method of chemically bonding between the organic core and the inorganic shell, a functional group capable of reacting with a functional group of the material constituting the inorganic shell is introduced on the surface of the organic core, Examples thereof include a method of forming an inorganic shell with the material constituting the inorganic shell. Specifically, the surface of the organic core is surface-treated with a coupling agent, and then a metal alkoxide is formed into a shell-like material by a sol-gel method on the surface of the organic core.

(導電性粒子)
上記導電性粒子は、上述した有機無機ハイブリッド粒子と、該有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える。
(Conductive particles)
The conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles described above and a conductive layer disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles.

図1に、本発明の第1の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 1, the electroconductive particle which concerns on the 1st Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図1に示す導電性粒子1は、有機無機ハイブリッド粒子11と、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置された導電層2とを有する。導電層2は、有機無機ハイブリッド粒子11の表面を被覆している。導電性粒子1は、有機無機ハイブリッド粒子11の表面が導電層2により被覆された被覆粒子である。   A conductive particle 1 shown in FIG. 1 includes organic-inorganic hybrid particles 11 and a conductive layer 2 disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles 11. The conductive layer 2 covers the surface of the organic / inorganic hybrid particle 11. The conductive particle 1 is a coated particle in which the surface of the organic-inorganic hybrid particle 11 is coated with the conductive layer 2.

有機無機ハイブリッド粒子11は、有機コア12と、有機コア12の表面上に配置された無機シェル13とを備える。無機シェル13は、有機コア12の表面を被覆している。導電層2は、無機シェル13の表面上に配置されている。導電層2は、無機シェル13の表面を被覆している。   The organic / inorganic hybrid particle 11 includes an organic core 12 and an inorganic shell 13 disposed on the surface of the organic core 12. The inorganic shell 13 covers the surface of the organic core 12. The conductive layer 2 is disposed on the surface of the inorganic shell 13. The conductive layer 2 covers the surface of the inorganic shell 13.

図2に、本発明の第2の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 2, the electroconductive particle which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図2に示す導電性粒子21は、有機無機ハイブリッド粒子11と、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置された導電層22とを有する。導電層22は、内層である第1の導電層22Aと外層である第2の導電層22Bとを有する。有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に、第1の導電層22Aが配置されている。無機シェル13の表面上に、第1の導電層22Aが配置されている。第1の導電層22Aの表面上に、第2の導電層22Bが配置されている。   The conductive particles 21 shown in FIG. 2 have organic / inorganic hybrid particles 11 and a conductive layer 22 disposed on the surface of the organic / inorganic hybrid particles 11. The conductive layer 22 includes a first conductive layer 22A that is an inner layer and a second conductive layer 22B that is an outer layer. On the surface of the organic / inorganic hybrid particle 11, the first conductive layer 22 </ b> A is disposed. On the surface of the inorganic shell 13, the first conductive layer 22A is disposed. A second conductive layer 22B is disposed on the surface of the first conductive layer 22A.

図3に、本発明の第3の実施形態に係る導電性粒子を断面図で示す。   In FIG. 3, the electroconductive particle which concerns on the 3rd Embodiment of this invention is shown with sectional drawing.

図3に示す導電性粒子31は、有機無機ハイブリッド粒子11と、導電層32と、複数の芯物質33と、複数の絶縁性物質34とを有する。   The conductive particles 31 shown in FIG. 3 include the organic / inorganic hybrid particles 11, the conductive layer 32, a plurality of core substances 33, and a plurality of insulating substances 34.

導電層32は、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置されている。無機シェル13の表面上に導電層32が配置されている。   The conductive layer 32 is disposed on the surface of the organic / inorganic hybrid particle 11. A conductive layer 32 is disposed on the surface of the inorganic shell 13.

導電性粒子31は導電性の表面に、複数の突起31aを有する。導電層32は外表面に、複数の突起32aを有する。このように、上記導電性粒子は、導電性の表面に突起を有していてもよく、導電層の外表面に突起を有していてもよい。複数の芯物質33が、有機無機ハイブリッド粒子11の表面上に配置されている。無機シェル13の表面上に、複数の芯物質33が配置されている。複数の芯物質33は導電層32内に埋め込まれている。芯物質33は、突起31a,32aの内側に配置されている。導電層32は、複数の芯物質33を被覆している。複数の芯物質33により導電層32の外表面が隆起されており、突起31a,32aが形成されている。   The conductive particles 31 have a plurality of protrusions 31a on the conductive surface. The conductive layer 32 has a plurality of protrusions 32a on the outer surface. Thus, the conductive particles may have protrusions on the conductive surface or may have protrusions on the outer surface of the conductive layer. A plurality of core materials 33 are disposed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles 11. A plurality of core materials 33 are arranged on the surface of the inorganic shell 13. The plurality of core materials 33 are embedded in the conductive layer 32. The core substance 33 is disposed inside the protrusions 31a and 32a. The conductive layer 32 covers a plurality of core materials 33. The outer surface of the conductive layer 32 is raised by the plurality of core materials 33, and protrusions 31a and 32a are formed.

導電性粒子31は、導電層32の外表面上に配置された絶縁性物質34を有する。導電層32の外表面の少なくとも一部の領域が、絶縁性物質34により被覆されている。絶縁性物質34は絶縁性を有する材料により形成されており、絶縁性粒子である。このように、上記導電性粒子は、導電層の外表面上に配置された絶縁性物質を有していてもよい。   The conductive particles 31 have an insulating material 34 disposed on the outer surface of the conductive layer 32. At least a part of the outer surface of the conductive layer 32 is covered with an insulating material 34. The insulating substance 34 is made of an insulating material and is an insulating particle. Thus, the said electroconductive particle may have the insulating substance arrange | positioned on the outer surface of a conductive layer.

上記導電層を形成するための金属は特に限定されない。該金属としては、例えば、金、銀、パラジウム、銅、白金、亜鉛、鉄、錫、鉛、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、タリウム、ゲルマニウム、カドミウム、珪素及びこれらの合金等が挙げられる。また、上記金属としては、錫ドープ酸化インジウム(ITO)及びはんだ等が挙げられる。なかでも、電極間の接続抵抗をより一層低くすることができるので、錫を含む合金、ニッケル、パラジウム、銅又は金が好ましく、ニッケル又はパラジウムが好ましい。   The metal for forming the conductive layer is not particularly limited. Examples of the metal include gold, silver, palladium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, silicon, and these. And the like. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. Especially, since the connection resistance between electrodes can be made still lower, an alloy containing tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, and nickel or palladium is preferable.

導電性粒子1,31のように、上記導電層は、1つの層により形成されていてもよい。導電性粒子21のように、導電層は、複数の層により形成されていてもよい。すなわち、導電層は、2層以上の積層構造を有していてもよい。導電層が複数の層により形成されている場合には、最外層は、金層、ニッケル層、パラジウム層、銅層又は錫と銀とを含む合金層であることが好ましく、金層であることがより好ましい。最外層がこれらの好ましい導電層である場合には、電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、最外層が金層である場合には、耐腐食性がより一層高くなる。   Like the conductive particles 1 and 31, the conductive layer may be formed of a single layer. Like the conductive particles 21, the conductive layer may be formed of a plurality of layers. That is, the conductive layer may have a stacked structure of two or more layers. When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the outermost layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, and is a gold layer. Is more preferable. When the outermost layer is these preferred conductive layers, the connection resistance between the electrodes is further reduced. Moreover, when the outermost layer is a gold layer, the corrosion resistance is further enhanced.

上記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に導電層を形成する方法は特に限定されない。導電層を形成する方法としては、例えば、無電解めっきによる方法、電気めっきによる方法、物理的蒸着による方法、並びに金属粉末もしくは金属粉末とバインダーとを含むペーストを有機無機ハイブリッド粒子の表面にコーティングする方法等が挙げられる。なかでも、導電層の形成が簡便であるので、無電解めっきによる方法が好ましい。上記物理的蒸着による方法としては、真空蒸着、イオンプレーティング及びイオンスパッタリング等の方法が挙げられる。   The method for forming the conductive layer on the surface of the organic-inorganic hybrid particles is not particularly limited. As a method for forming the conductive layer, for example, a method using electroless plating, a method using electroplating, a method using physical vapor deposition, and a metal powder or a paste containing a metal powder and a binder are coated on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. Methods and the like. Especially, since formation of a conductive layer is simple, the method by electroless plating is preferable. Examples of the method by physical vapor deposition include methods such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering.

上記導電性粒子の粒子径は、好ましくは0.5μm以上、より好ましくは1μm以上、好ましくは520μm以下、より好ましくは500μm以下、より一層好ましくは100μm以下、更に好ましくは50μm以下、特に好ましくは20μm以下である。導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を用いて電極間を接続した場合に、導電性粒子と電極との接触面積が十分に大きくなり、かつ導電層を形成する際に凝集した導電性粒子が形成されにくくなる。また、導電性粒子を介して接続された電極間の間隔が大きくなりすぎず、かつ導電層が有機無機ハイブリッド粒子の表面から剥離し難くなる。また、導電性粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、導電性粒子を導電材料の用途に好適に使用可能である。   The particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 μm or more, more preferably 1 μm or more, preferably 520 μm or less, more preferably 500 μm or less, still more preferably 100 μm or less, still more preferably 50 μm or less, and particularly preferably 20 μm. It is as follows. When the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the contact area between the conductive particles and the electrode becomes sufficiently large when the electrodes are connected using the conductive particles, and the conductive layer When forming the conductive particles, it becomes difficult to form aggregated conductive particles. Moreover, the space | interval between the electrodes connected via the electroconductive particle does not become large too much, and it becomes difficult for a conductive layer to peel from the surface of an organic inorganic hybrid particle. Further, when the particle diameter of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles can be suitably used for the use of the conductive material.

上記導電性粒子の粒子径は、導電性粒子が真球状である場合には直径を意味し、導電性粒子が真球状以外の形状である場合には最大径を意味する。   The particle diameter of the conductive particles means the diameter when the conductive particles are true spherical, and means the maximum diameter when the conductive particles have a shape other than the true spherical shape.

上記導電層の厚みは、好ましくは0.005μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは10μm以下、より好ましくは1μm以下、更に好ましくは0.5μm以下、特に好ましくは0.3μm以下である。上記導電層の厚みは、導電層が多層である場合には導電層全体の厚みである。導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、十分な導電性が得られ、かつ導電性粒子が硬くなりすぎずに、電極間の接続の際に導電性粒子が十分に変形する。   The thickness of the conductive layer is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, still more preferably 0.5 μm or less, and particularly preferably 0.3 μm or less. . The thickness of the conductive layer is the thickness of the entire conductive layer when the conductive layer is a multilayer. When the thickness of the conductive layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, sufficient conductivity is obtained, and the conductive particles do not become too hard, and the conductive particles are sufficiently deformed when connecting the electrodes. .

上記導電層が複数の層により形成されている場合に、最外層の導電層の厚みは、好ましくは0.001μm以上、より好ましくは0.01μm以上、好ましくは0.5μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。上記最外層の導電層の厚みが上記下限以上及び上記上限以下であると、最外層の導電層による被覆が均一になり、耐腐食性が十分に高くなり、かつ電極間の接続抵抗がより一層低くなる。また、上記最外層が金層である場合に、金層の厚みが薄いほど、コストが低くなる。   When the conductive layer is formed of a plurality of layers, the thickness of the outermost conductive layer is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 0.5 μm or less, more preferably 0. .1 μm or less. When the thickness of the outermost conductive layer is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the coating with the outermost conductive layer becomes uniform, the corrosion resistance becomes sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes is further increased. Lower. Further, when the outermost layer is a gold layer, the thinner the gold layer, the lower the cost.

上記導電層の厚みは、例えば透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、導電性粒子の断面を観察することにより測定できる。   The thickness of the conductive layer can be measured by observing the cross section of the conductive particles using, for example, a transmission electron microscope (TEM).

上記導電性粒子は、導電性の表面に突起を有していてもよい。上記導電性粒子は、上記導電層の外表面に突起を有していてもよい。該突起は複数であることが好ましい。導電性粒子により接続される電極の表面には、酸化被膜が形成されていることが多い。突起を有する導電性粒子を用いた場合には、電極間に導電性粒子を配置して圧着させることにより、突起により上記酸化被膜が効果的に排除される。このため、電極と導電性粒子の導電層とをより一層確実に接触させることができ、電極間の接続抵抗を低くすることができる。さらに、導電性粒子が表面に絶縁性物質を備える場合に、又は導電性粒子がバインダー樹脂中に分散されて導電材料として用いられる場合に、導電性粒子の突起によって、導電性粒子と電極との間の絶縁性物質又はバインダー樹脂を効果的に排除できる。このため、電極間の導通信頼性を高めることができる。   The conductive particles may have protrusions on the conductive surface. The conductive particles may have protrusions on the outer surface of the conductive layer. It is preferable that there are a plurality of the protrusions. An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particles. When conductive particles having protrusions are used, the oxide film is effectively eliminated by the protrusions by placing the conductive particles between the electrodes and pressing them. For this reason, an electrode and the conductive layer of electroconductive particle can be contacted still more reliably, and the connection resistance between electrodes can be made low. Furthermore, when the conductive particles are provided with an insulating material on the surface, or when the conductive particles are dispersed in a binder resin and used as a conductive material, the conductive particles and the electrodes are separated by protrusions of the conductive particles. Insulating substances or binder resins in between can be effectively eliminated. For this reason, the conduction | electrical_connection reliability between electrodes can be improved.

上記導電性粒子の表面に突起を形成する方法としては、有機無機ハイブリッド粒子の表面に芯物質を付着させた後、無電解めっきにより導電層を形成する方法、並びに有機無機ハイブリッド粒子の表面に無電解めっきにより導電層を形成した後、芯物質を付着させ、更に無電解めっきにより導電層を形成する方法等が挙げられる。また、突起を形成するために、上記芯物質を用いなくてもよい。   As a method of forming protrusions on the surface of the conductive particles, a method of forming a conductive layer by electroless plating after attaching a core substance to the surface of the organic-inorganic hybrid particles, and a method of forming no protrusion on the surface of the organic-inorganic hybrid particles. Examples include a method of forming a conductive layer by electrolytic plating, attaching a core substance, and further forming a conductive layer by electroless plating. In addition, the core material may not be used to form the protrusion.

上記導電性粒子は、上記導電層の外表面上に配置された絶縁性物質を備えていてもよい。この場合には、導電性粒子を電極間の接続に用いると、隣接する電極間の短絡を防止できる。具体的には、複数の導電性粒子が接触したときに、複数の電極間に絶縁性物質が存在するので、上下の電極間ではなく横方向に隣り合う電極間の短絡を防止できる。なお、電極間の接続の際に、2つの電極で導電性粒子を加圧することにより、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質を容易に排除できる。導電性粒子が上記導電層の表面に突起を有する場合には、導電性粒子の導電層と電極との間の絶縁性物質をより一層容易に排除できる。上記絶縁性物質は、絶縁性樹脂層又は絶縁性粒子であることが好ましく、絶縁性粒子であることがより好ましい。上記絶縁性粒子は、絶縁性樹脂粒子であることが好ましい。   The conductive particles may include an insulating substance disposed on the outer surface of the conductive layer. In this case, when the conductive particles are used for connection between the electrodes, a short circuit between adjacent electrodes can be prevented. Specifically, when a plurality of conductive particles are in contact with each other, an insulating material is present between the plurality of electrodes, so that it is possible to prevent a short circuit between electrodes adjacent in the lateral direction instead of between the upper and lower electrodes. In addition, the insulating substance between the conductive layer of an electroconductive particle and an electrode can be easily excluded by pressurizing electroconductive particle with two electrodes in the case of the connection between electrodes. When the conductive particles have protrusions on the surface of the conductive layer, the insulating substance between the conductive layer of the conductive particles and the electrode can be more easily eliminated. The insulating substance is preferably an insulating resin layer or insulating particles, and more preferably insulating particles. The insulating particles are preferably insulating resin particles.

(導電材料)
上記導電材料は、上述した導電性粒子と、バインダー樹脂とを含む。上記導電性粒子は、バインダー樹脂中に分散され、導電材料として用いられることが好ましい。上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。上記導電材料は、電極の電気的な接続に好適に用いられる。上記導電材料は、回路接続材料であることが好ましい。
(Conductive material)
The conductive material includes the conductive particles described above and a binder resin. The conductive particles are preferably dispersed in a binder resin and used as a conductive material. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material. The conductive material is preferably used for electrical connection of electrodes. The conductive material is preferably a circuit connection material.

上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、公知の絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。   The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, a known insulating resin is used. Examples of the binder resin include vinyl resins, thermoplastic resins, curable resins, thermoplastic block copolymers, and elastomers. As for the said binder resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.

上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。   Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin, and styrene resin. Examples of the thermoplastic resin include polyolefin resins, ethylene-vinyl acetate copolymers, and polyamide resins. Examples of the curable resin include an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, and an unsaturated polyester resin. The curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a moisture curable resin. The curable resin may be used in combination with a curing agent. Examples of the thermoplastic block copolymer include a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, a hydrogenated product of a styrene-butadiene-styrene block copolymer, and a styrene-isoprene. -Hydrogenated product of a styrene block copolymer. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.

上記導電材料は、上記導電性粒子及び上記バインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤及び難燃剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。   In addition to the conductive particles and the binder resin, the conductive material includes, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, and a light stabilizer. Various additives such as an agent, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and a flame retardant may be contained.

上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を分散させる方法としては、例えば、上記バインダー樹脂中に上記導電性粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、上記導電性粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、上記バインダー樹脂中に添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びに上記バインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、上記導電性粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。   The method for dispersing the conductive particles in the binder resin is not particularly limited, and a conventionally known dispersion method can be used. Examples of a method for dispersing the conductive particles in the binder resin include a method in which the conductive particles are added to the binder resin and then kneaded and dispersed with a planetary mixer or the like. The conductive particles are dispersed in water. Alternatively, after uniformly dispersing in an organic solvent using a homogenizer or the like, it is added to the binder resin and kneaded with a planetary mixer or the like, and the binder resin is diluted with water or an organic solvent. Then, the method of adding the said electroconductive particle, kneading with a planetary mixer etc. and disperse | distributing is mentioned.

上記導電材料は、導電ペースト及び導電フィルム等として使用され得る。本発明に係る導電材料が、導電フィルムである場合には、導電性粒子を含む導電フィルムに、導電性粒子を含まないフィルムが積層されていてもよい。上記導電ペーストは異方性導電ペーストであることが好ましい。上記導電フィルムは異方性導電フィルムであることが好ましい。   The conductive material can be used as a conductive paste and a conductive film. When the conductive material according to the present invention is a conductive film, a film that does not include conductive particles may be laminated on a conductive film that includes conductive particles. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste. The conductive film is preferably an anisotropic conductive film.

上記導電材料100重量%中、上記バインダー樹脂の含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、更に好ましくは50重量%以上、特に好ましくは70重量%以上、好ましくは99.99重量%以下、より好ましくは99.9重量%以下である。上記バインダー樹脂の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間に導電性粒子が効率的に配置され、導電材料により接続された接続対象部材の接続信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the binder resin is preferably 10% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, still more preferably 50% by weight or more, particularly preferably 70% by weight or more, preferably 99.% or more. It is 99 weight% or less, More preferably, it is 99.9 weight% or less. When the content of the binder resin is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conductive particles are efficiently arranged between the electrodes, and the connection reliability of the connection target member connected by the conductive material is further increased.

上記導電材料100重量%中、上記導電性粒子の含有量は好ましくは0.01重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、好ましくは40重量%以下、より好ましくは20重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。上記導電性粒子の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、電極間の導通信頼性がより一層高くなる。   In 100% by weight of the conductive material, the content of the conductive particles is preferably 0.01% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, preferably 40% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, More preferably, it is 10 weight% or less. When the content of the conductive particles is not less than the above lower limit and not more than the above upper limit, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.

(接続構造体及び液晶表示素子)
上述した導電性粒子を用いて、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料を用いて、接続対象部材を接続することにより、接続構造体を得ることができる。
(Connection structure and liquid crystal display element)
A connection structure can be obtained by connecting the connection target members using the conductive particles described above or using a conductive material including the conductive particles described above and a binder resin.

上記接続構造体は、第1の接続対象部材と、第2の接続対象部材と、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、該接続部が上述した導電性粒子により形成されているか、又は上述した導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている接続構造体であることが好ましい。導電性粒子が単独で用いられた場合には、接続部自体が導電性粒子である。すなわち、第1,第2の接続対象部材が導電性粒子により接続される。上記接続構造体を得るために用いられる上記導電材料は、異方性導電材料であることが好ましい。   The connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member, and the connection portion. Is preferably formed of the above-described conductive particles, or a connection structure formed of a conductive material containing the above-described conductive particles and a binder resin. When the conductive particles are used alone, the connection part itself is the conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles. The conductive material used for obtaining the connection structure is preferably an anisotropic conductive material.

上記第1の接続対象部材は、第1の電極を表面に有することが好ましい。上記第2の接続対象部材は、第2の電極を表面に有することが好ましい。上記第1の電極と上記第2の電極とが、上記導電性粒子により電気的に接続されていることが好ましい。   The first connection target member preferably has a first electrode on the surface. The second connection target member preferably has a second electrode on the surface. It is preferable that the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.

図4は、図1に示す導電性粒子1を用いた接続構造体を模式的に示す正面断面図である。   FIG. 4 is a front sectional view schematically showing a connection structure using the conductive particles 1 shown in FIG.

図4に示す接続構造体51は、第1の接続対象部材52と、第2の接続対象部材53と、第1の接続対象部材52と第2の接続対象部材53とを接続している接続部54とを備える。接続部54は、導電性粒子1とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されている。図4では、図示の便宜上、導電性粒子1は略図的に示されている。導電性粒子1にかえて、導電性粒子21,31などの他の導電性粒子を用いてもよい。   The connection structure 51 shown in FIG. 4 is a connection that connects the first connection target member 52, the second connection target member 53, and the first connection target member 52 and the second connection target member 53. Part 54. The connection part 54 is formed of a conductive material containing the conductive particles 1 and a binder resin. In FIG. 4, the conductive particles 1 are schematically shown for convenience of illustration. Instead of the conductive particles 1, other conductive particles such as the conductive particles 21 and 31 may be used.

第1の接続対象部材52は表面(上面)に、複数の第1の電極52aを有する。第2の接続対象部材53は表面(下面)に、複数の第2の電極53aを有する。第1の電極52aと第2の電極53aとが、1つ又は複数の導電性粒子1により電気的に接続されている。従って、第1,第2の接続対象部材52,53が導電性粒子1により電気的に接続されている。   The first connection target member 52 has a plurality of first electrodes 52a on the surface (upper surface). The second connection target member 53 has a plurality of second electrodes 53a on the surface (lower surface). The first electrode 52 a and the second electrode 53 a are electrically connected by one or a plurality of conductive particles 1. Therefore, the first and second connection target members 52 and 53 are electrically connected by the conductive particles 1.

上記接続構造体の製造方法は特に限定されない。接続構造体の製造方法の一例として、第1の接続対象部材と第2の接続対象部材との間に上記導電材料を配置し、積層体を得た後、該積層体を加熱及び加圧する方法等が挙げられる。上記加圧の圧力は9.8×10〜4.9×10Pa程度である。上記加熱の温度は、120〜220℃程度である。フレキシブルプリント基板の電極、樹脂フィルム上に配置された電極及びタッチパネルの電極を接続するための上記加圧の圧力は9.8×10〜1.0×10Pa程度である。 The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of a method of manufacturing a connection structure, a method of placing the conductive material between a first connection target member and a second connection target member to obtain a laminate, and then heating and pressurizing the laminate Etc. The pressure of the said pressurization is about 9.8 * 10 < 4 > -4.9 * 10 < 6 > Pa. The temperature of the said heating is about 120-220 degreeC. The pressure of the pressurization for connecting the electrode of the flexible printed board, the electrode arranged on the resin film, and the electrode of the touch panel is about 9.8 × 10 4 to 1.0 × 10 6 Pa.

上記接続対象部材としては、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板、ガラスエポキシ基板及びガラス基板等の回路基板などの電子部品等が挙げられる。上記導電材料は、電子部品を接続するための導電材料であることが好ましい。上記導電ペーストはペースト状の導電材料であり、ペースト状の状態で接続対象部材上に塗工されることが好ましい。   Specific examples of the connection target member include electronic components such as semiconductor chips, capacitors, and diodes, and electronic components such as printed boards, flexible printed boards, glass epoxy boards, and glass boards. The conductive material is preferably a conductive material for connecting electronic components. The conductive paste is a paste-like conductive material, and is preferably applied on the connection target member in a paste-like state.

上記導電性粒子及び上記導電材料は、タッチパネルにも好適に用いられる。従って、上記接続対象部材は、フレキシブルプリント基板であるか、又は樹脂フィルムの表面上に電極が配置された接続対象部材であることも好ましい。上記接続対象部材は、フレキシブルプリント基板であることが好ましく、樹脂フィルムの表面上に電極が配置された接続対象部材であることが好ましい。上記フレキシブルプリント基板は、一般に電極を表面に有する。   The conductive particles and the conductive material are also suitably used for touch panels. Therefore, the connection target member is preferably a flexible printed circuit board or a connection target member in which an electrode is disposed on the surface of a resin film. The connection target member is preferably a flexible printed board, and is preferably a connection target member in which an electrode is disposed on the surface of the resin film. The flexible printed board generally has electrodes on the surface.

上記接続対象部材に設けられている電極としては、金電極、ニッケル電極、錫電極、アルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極及びタングステン電極等の金属電極が挙げられる。上記接続対象部材がフレキシブルプリント基板である場合には、上記電極は金電極、ニッケル電極、錫電極又は銅電極であることが好ましい。上記接続対象部材がガラス基板である場合には、上記電極はアルミニウム電極、銅電極、モリブデン電極又はタングステン電極であることが好ましい。なお、上記電極がアルミニウム電極である場合には、アルミニウムのみで形成された電極であってもよく、金属酸化物層の表面にアルミニウム層が積層された電極であってもよい。上記金属酸化物層の材料としては、3価の金属元素がドープされた酸化インジウム及び3価の金属元素がドープされた酸化亜鉛等が挙げられる。上記3価の金属元素としては、Sn、Al及びGa等が挙げられる。   Examples of the electrode provided on the connection target member include metal electrodes such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode. When the connection object member is a flexible printed board, the electrode is preferably a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. In addition, when the said electrode is an aluminum electrode, the electrode formed only with aluminum may be sufficient and the electrode by which the aluminum layer was laminated | stacked on the surface of the metal oxide layer may be sufficient. Examples of the material for the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al, and Ga.

また、上記有機無機ハイブリッド粒子は、液晶表示素子用スペーサとして好適に用いられる。すなわち、上記有機無機ハイブリッド粒子は、液晶セルを構成する一対の基板と、該一対の基板間に封入された液晶と、上記一対の基板間に配置された液晶表示素子用スペーサとを備える液晶表示素子を得るために好適に用いられる。   Moreover, the said organic inorganic hybrid particle is used suitably as a spacer for liquid crystal display elements. That is, the organic / inorganic hybrid particle includes a pair of substrates constituting a liquid crystal cell, a liquid crystal sealed between the pair of substrates, and a liquid crystal display element spacer disposed between the pair of substrates. It is suitably used for obtaining an element.

図5に、本発明の一実施形態に係る有機無機ハイブリッド粒子を液晶表示素子用スペーサとして用いた液晶表示素子を断面図で示す。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display element using the organic-inorganic hybrid particles according to one embodiment of the present invention as a spacer for a liquid crystal display element.

図5に示す液晶表示素子81は、一対の透明ガラス基板82を有する。透明ガラス基板82は、対向する面に絶縁膜(図示せず)を有する。絶縁膜の材料としては、例えば、SiO等が挙げられる。透明ガラス基板82における絶縁膜上に透明電極83が形成されている。透明電極83の材料としては、ITO等が挙げられる。透明電極83は、例えば、フォトリソグラフィーによりパターニングして形成可能である。透明ガラス基板82の表面上の透明電極83上に、配向膜84が形成されている。配向膜84の材料としては、ポリイミド等が挙げられている。 A liquid crystal display element 81 shown in FIG. 5 has a pair of transparent glass substrates 82. The transparent glass substrate 82 has an insulating film (not shown) on the opposing surface. Examples of the material for the insulating film include SiO 2 . A transparent electrode 83 is formed on the insulating film in the transparent glass substrate 82. Examples of the material of the transparent electrode 83 include ITO. The transparent electrode 83 can be formed by patterning, for example, by photolithography. An alignment film 84 is formed on the transparent electrode 83 on the surface of the transparent glass substrate 82. Examples of the material of the alignment film 84 include polyimide.

一対の透明ガラス基板82間には、液晶85が封入されている。一対の透明ガラス基板82間には、複数の有機無機ハイブリッド粒子11が配置されている。有機無機ハイブリッド粒子11は、液晶表示素子用スペーサとして用いられている。複数の有機無機ハイブリッド粒子11により、一対の透明ガラス基板82の間隔が規制されている。一対の透明ガラス基板82の縁部間には、シール剤86が配置されている。シール剤86によって、液晶85の外部への流出が防がれている。   A liquid crystal 85 is sealed between the pair of transparent glass substrates 82. A plurality of organic-inorganic hybrid particles 11 are disposed between the pair of transparent glass substrates 82. The organic / inorganic hybrid particle 11 is used as a spacer for a liquid crystal display element. The space between the pair of transparent glass substrates 82 is regulated by the plurality of organic-inorganic hybrid particles 11. A sealing agent 86 is disposed between the edges of the pair of transparent glass substrates 82. Outflow of the liquid crystal 85 to the outside is prevented by the sealing agent 86.

上記液晶表示素子において1mmあたりの液晶表示素子用スペーサの配置密度は、好ましくは10個/mm以上、好ましくは1000個/mm以下である。上記配置密度が10個/mm以上であると、セルギャップがより一層均一になる。上記配置密度が1000個/mm以下であると、液晶表示素子のコントラストがより一層良好になる。 In the liquid crystal display element, the arrangement density of spacers for liquid crystal display elements per 1 mm 2 is preferably 10 pieces / mm 2 or more, and preferably 1000 pieces / mm 2 or less. When the arrangement density is 10 pieces / mm 2 or more, the cell gap becomes even more uniform. When the arrangement density is 1000 / mm 2 or less, the contrast of the liquid crystal display element is further improved.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.

(実施例1)
(1)有機無機ハイブリッド粒子の作製
有機コアとして、積水化学工業社製「ミクロパールEYP−00375」(アクリル系ポリマー、平均粒径3.75μm)を用意した。この有機コア100重量部と、界面活性剤であるヘキサデシルトリメチルアンミニウムブロミド40重量部とを、エタノール1800重量部と水200重量部との混合溶媒に分散させ、セパラブルフラスコ内に入れた。25重量%アンモニア水溶液80重量部を加え、超音波をかけながら攪拌した。テトラエトキシシラン600重量部をエタノール1200重量部に溶解した液を加え、超音波をかけながら25℃で24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、エタノールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子を得た。
Example 1
(1) Preparation of organic-inorganic hybrid particles “Micropearl EYP-00375” (acrylic polymer, average particle size 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. was prepared as an organic core. 100 parts by weight of this organic core and 40 parts by weight of hexadecyltrimethylammonium bromide as a surfactant were dispersed in a mixed solvent of 1800 parts by weight of ethanol and 200 parts by weight of water, and placed in a separable flask. 80 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and stirred while applying ultrasonic waves. A solution prepared by dissolving 600 parts by weight of tetraethoxysilane in 1200 parts by weight of ethanol was added and stirred at 25 ° C. for 24 hours while applying ultrasonic waves. The reaction solution is taken out, suction filtered through a membrane filter made of PTFE (polytetrafluoroethylene), washed with ethanol twice, dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours, and organic-inorganic hybrid particles are removed. Obtained.

(2)導電性粒子の作製
得られた有機無機ハイブリッド粒子を洗浄し、乾燥した後、無電解めっき法により、得られた有機無機ハイブリッド粒子の表面に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは0.1μmであった。
(2) Production of conductive particles After washing and drying the obtained organic-inorganic hybrid particles, a nickel layer is formed on the surface of the obtained organic-inorganic hybrid particles by an electroless plating method. Produced. The nickel layer had a thickness of 0.1 μm.

(実施例2)
有機コアを積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)に変更し、エタノールをイソプロパノールに変更し、テトラエトキシシランの添加量を900重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子及び導電性粒子を得た。
(Example 2)
The organic core was changed to Sekisui Chemical Co., Ltd. “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle size 3.75 μm), ethanol was changed to isopropanol, and the amount of tetraethoxysilane added was 900 wt. Organic-inorganic hybrid particles and conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the part was changed to the part.

(実施例3)
有機コアを積水化学工業社製「ミクロパールELP−00375」(スチレン・アクリル共重合ポリマー、平均粒径3.75μm)に変更し、エタノールをイソプロパノールに変更し、テトラエトキシシランの添加量を1200重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子及び導電性粒子を得た。
(Example 3)
The organic core was changed to Sekisui Chemical Co., Ltd. “Micropearl ELP-00375” (styrene / acrylic copolymer, average particle size 3.75 μm), ethanol was changed to isopropanol, and the addition amount of tetraethoxysilane was 1200 weight Organic-inorganic hybrid particles and conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the part was changed to the part.

(実施例4)
有機コアを積水化学工業社製「ミクロパールEX−00375」(スチレン系ポリマー、平均粒径3.75μm)に変更し、テトラエトキシシランの添加量を300重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子及び導電性粒子を得た。
Example 4
Example 1 except that the organic core was changed to “Micropearl EX-00375” (styrene polymer, average particle size 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., and the addition amount of tetraethoxysilane was changed to 300 parts by weight. In the same manner, organic-inorganic hybrid particles and conductive particles were obtained.

(実施例5)
有機コアを積水化学工業社製「ミクロパールEX−00375」(スチレン系ポリマー、平均粒径3.75μm)に変更し、テトラエトキシシランの添加量を100重量部に変更したこと以外は実施例1と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子及び導電性粒子を得た。
(Example 5)
Example 1 except that the organic core was changed to “Micropearl EX-00375” (styrene polymer, average particle size 3.75 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., and the addition amount of tetraethoxysilane was changed to 100 parts by weight. In the same manner, organic-inorganic hybrid particles and conductive particles were obtained.

(実施例6)
(1)パラジウム付着工程
実施例1で得られた有機無機ハイブリッド粒子を用意した。この有機無機ハイブリッド粒子をエッチングし、水洗した。次に、パラジウム触媒を8重量%含むパラジウム触媒化液100mL中に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、攪拌した。その後、ろ過し、洗浄した。pH6の0.5重量%ジメチルアミンボラン液に有機無機ハイブリッド粒子を添加し、パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。
(Example 6)
(1) Palladium adhesion process The organic-inorganic hybrid particles obtained in Example 1 were prepared. The organic / inorganic hybrid particles were etched and washed with water. Next, organic-inorganic hybrid particles were added to 100 mL of a palladium-catalyzed solution containing 8% by weight of a palladium catalyst and stirred. Then, it filtered and wash | cleaned. Organic / inorganic hybrid particles were added to 0.5 wt% dimethylamine borane solution at pH 6 to obtain organic / inorganic hybrid particles to which palladium was attached.

(2)芯物質付着工程
パラジウムが付着された有機無機ハイブリッド粒子をイオン交換水300mL中で3分間攪拌し、分散させ、分散液を得た。次に、金属ニッケル粒子スラリー(平均粒子径100nm)1gを3分間かけて上記分散液に添加し、芯物質が付着された有機無機ハイブリッド粒子を得た。
(2) Core substance adhering step The organic-inorganic hybrid particles to which palladium was attached were stirred and dispersed in 300 mL of ion-exchanged water for 3 minutes to obtain a dispersion. Next, 1 g of metallic nickel particle slurry (average particle diameter 100 nm) was added to the dispersion over 3 minutes to obtain organic-inorganic hybrid particles to which a core substance was adhered.

(3)無電解ニッケルめっき工程
実施例1と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子の表面上に、ニッケル層を形成し、導電性粒子を作製した。なお、ニッケル層の厚さは0.1μmであった。
(3) Electroless nickel plating step In the same manner as in Example 1, a nickel layer was formed on the surface of the organic-inorganic hybrid particles to produce conductive particles. The nickel layer had a thickness of 0.1 μm.

(実施例7)
(1)絶縁性粒子の作製
4ツ口セパラブルカバー、攪拌翼、三方コック、冷却管及び温度プローブが取り付けられた1000mLのセパラブルフラスコに、メタクリル酸メチル100mmolと、N,N,N−トリメチル−N−2−メタクリロイルオキシエチルアンモニウムクロライド1mmolと、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩1mmolとを含むモノマー組成物を固形分率が5重量%となるようにイオン交換水に秤取した後、200rpmで攪拌し、窒素雰囲気下70℃で24時間重合を行った。反応終了後、凍結乾燥して、表面にアンモニウム基を有し、平均粒子径220nm及びCV値10%の絶縁性粒子を得た。
(Example 7)
(1) Production of insulating particles A 1000 mL separable flask equipped with a four-neck separable cover, a stirring blade, a three-way cock, a condenser tube and a temperature probe was charged with 100 mmol methyl methacrylate and N, N, N-trimethyl. Ion-exchanged water containing a monomer composition containing 1 mmol of -N-2-methacryloyloxyethylammonium chloride and 1 mmol of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride so that the solid content is 5% by weight. Then, the mixture was stirred at 200 rpm and polymerized at 70 ° C. for 24 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, it was freeze-dried to obtain insulating particles having an ammonium group on the surface, an average particle size of 220 nm, and a CV value of 10%.

絶縁性粒子を超音波照射下でイオン交換水に分散させ、絶縁性粒子の10重量%水分散液を得た。   The insulating particles were dispersed in ion exchange water under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of insulating particles.

実施例6で得られた導電性粒子10gをイオン交換水500mLに分散させ、絶縁性粒子の水分散液4gを添加し、室温で6時間攪拌した。3μmのメッシュフィルターでろ過した後、更にメタノールで洗浄し、乾燥し、絶縁性粒子が付着した導電性粒子を得た。   10 g of the conductive particles obtained in Example 6 were dispersed in 500 mL of ion exchange water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. After filtration through a 3 μm mesh filter, the particles were further washed with methanol and dried to obtain conductive particles having insulating particles attached thereto.

走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、導電性粒子の表面に絶縁性粒子による被覆層が1層のみ形成されていた。画像解析により導電性粒子の中心より2.5μmの面積に対する絶縁性粒子の被覆面積(即ち絶縁性粒子の粒子径の投影面積)を算出したところ、被覆率は30%であった。   When observed with a scanning electron microscope (SEM), only one coating layer of insulating particles was formed on the surface of the conductive particles. The coverage of the insulating particles with respect to the area of 2.5 μm from the center of the conductive particles by image analysis (that is, the projected area of the particle diameter of the insulating particles) was calculated to be 30%.

(実施例8)
エタノールをアセトニトリルに変更したこと以外は実施例1と同様にして、有機無機ハイブリッド粒子及び導電性粒子を得た。
(Example 8)
Organic-inorganic hybrid particles and conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that ethanol was changed to acetonitrile.

(比較例1)
シリカ粒子である積水化学工業社製「ミクロパールSI−GH038」(シリカ、平均粒径3.80μm)を、比較例1の粒子(無機粒子)とした。この粒子を用いて、実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 1)
“Micropearl SI-GH038” (silica, average particle size 3.80 μm) manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., which is silica particles, was used as particles (inorganic particles) of Comparative Example 1. Using these particles, conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1.

(比較例2)
イオン交換水1600重量部をセパラブルフラスコに入れた。25重量%アンモニア水溶液を10重量部加え、静かに攪拌した。その上層にメチルトリメトキシシラン100重量部を、界面が乱れないようにゆっくりと加えた。油水界面が消失してから25重量%アンモニア水溶液30重量部を加え、さらに24時間撹拌した。反応液を取り出し、PTFE製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、エタノールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、非コアシェル型の有機無機ハイブリッド粒子を得た。得られた有機無機ハイブリッド粒子を用いて、実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。
(Comparative Example 2)
1600 parts by weight of ion exchange water was placed in a separable flask. 10 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added and gently stirred. To the upper layer, 100 parts by weight of methyltrimethoxysilane was slowly added so as not to disturb the interface. After disappearance of the oil / water interface, 30 parts by weight of 25% by weight aqueous ammonia solution was added, and the mixture was further stirred for 24 hours. The reaction solution was taken out, suction filtered through a PTFE membrane filter, washed with ethanol twice, and then dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain non-core-shell type organic-inorganic hybrid particles. . Using the obtained organic / inorganic hybrid particles, conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1.

(比較例3)
ポリエチレンテレフタレート6.5重量部に、トルエン10重量部を添加し、更にジフェニルメタンジイソシアネート1.42重量部を添加し、トルエン還流下、120℃で5時間反応を行った。その後、室温に冷却し、エチレンジアミン0.35重量部と、アミノ系シランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM−9103」)0.1重量部とを添加し、60℃で5時間反応を行った。次に、トルエンを減圧下で留去し、両末端に水酸基を有し、かつウレタン結合及びウレア結合を有するポリウレタン樹脂を得た。
(Comparative Example 3)
10 parts by weight of toluene was added to 6.5 parts by weight of polyethylene terephthalate, and further 1.42 parts by weight of diphenylmethane diisocyanate was added, followed by reaction at 120 ° C. for 5 hours under reflux of toluene. Thereafter, it is cooled to room temperature, 0.35 part by weight of ethylenediamine and 0.1 part by weight of an amino silane coupling agent (“KBM-9103” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) are added, and the reaction is carried out at 60 ° C. for 5 hours. went. Next, toluene was distilled off under reduced pressure to obtain a polyurethane resin having hydroxyl groups at both ends and having a urethane bond and a urea bond.

得られたポリウレタン樹脂400重量部と、黄酸化鉄12重量部と、酢酸エチル380重量部とを混合し、混合物を得た。得られた混合物をポリビニルアルコール0.5重量%水溶液2000重量部に滴下しながら分散させ、樹脂を得た。得られた樹脂を濾紙により濾過して、水中より取り出し、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、シランカップリング剤が結合したポリウレタン微粒子を得た。   400 parts by weight of the obtained polyurethane resin, 12 parts by weight of yellow iron oxide, and 380 parts by weight of ethyl acetate were mixed to obtain a mixture. The obtained mixture was dispersed while being dropped into 2000 parts by weight of a 0.5% by weight aqueous solution of polyvinyl alcohol to obtain a resin. The obtained resin was filtered through filter paper, taken out from water, and dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain polyurethane fine particles bound with a silane coupling agent.

得られたポリウレタン微粒子100重量部を1Lのフラスコ内に入れ、メタノール75重量部と、水25重量部と、テトラエトキシシラン2重量部と、25重量%アンモニア水溶液10重量部とを含むテトラエトキシシラン液を加え、2時間、攪拌下で反応させた。濾過及び洗浄後に、得られた粒子をさらにもう一度、上記テトラエトキシシラン液と同様の処理液で同じ処理を行った。反応液を取り出し、PTFE製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、エタノールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子を得た。得られた有機無機ハイブリッド粒子を用いて、実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。   100 parts by weight of the obtained polyurethane fine particles are placed in a 1 L flask, and tetraethoxysilane containing 75 parts by weight of methanol, 25 parts by weight of water, 2 parts by weight of tetraethoxysilane, and 10 parts by weight of a 25% by weight aqueous ammonia solution. The liquid was added and reacted under stirring for 2 hours. After filtration and washing, the obtained particles were again subjected to the same treatment with the same treatment liquid as the tetraethoxysilane liquid. The reaction solution was taken out, suction filtered with a PTFE membrane filter, washed with ethanol twice, and then dried for 24 hours in a vacuum dryer at 50 ° C. to obtain organic-inorganic hybrid particles. Using the obtained organic / inorganic hybrid particles, conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1.

(比較例4)
テトラエトキシシランの添加量を20重量部とした以外は比較例3と同様にして有機無機ハイブリッド粒子及び導電性粒子を得た。
(Comparative Example 4)
Organic-inorganic hybrid particles and conductive particles were obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the amount of tetraethoxysilane added was 20 parts by weight.

(比較例5)
イソフタル酸クロリド100重量部、ヘキサメチレンジアミン90重量部、アミノ系シランカップリング剤(信越化学工業社製「KBM−9103」)10重量部、及びMEK(メチルエチルケトン)120重量部を配合し、溶解させ、この溶解液を油相とした。イオン交換水800重量部にポリカルボン酸型乳化剤10重量部を溶解させ、これを水相とした。水相と油相とを混合し、ホモミキサーを用いて乳化分散させ、分散液を得た。この分散液を60℃10時間反応させ、樹脂を得た。得られた樹脂を濾紙により濾過して、水中より取り出し、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、シランカップリング剤が結合したポリアミド微粒子を得た。
(Comparative Example 5)
100 parts by weight of isophthalic acid chloride, 90 parts by weight of hexamethylenediamine, 10 parts by weight of an amino silane coupling agent (“KBM-9103” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 120 parts by weight of MEK (methyl ethyl ketone) are mixed and dissolved. This solution was used as the oil phase. 10 parts by weight of a polycarboxylic acid type emulsifier was dissolved in 800 parts by weight of ion-exchanged water to obtain an aqueous phase. The aqueous phase and the oil phase were mixed and emulsified and dispersed using a homomixer to obtain a dispersion. This dispersion was reacted at 60 ° C. for 10 hours to obtain a resin. The obtained resin was filtered through filter paper, taken out from water, and dried in a vacuum dryer at 50 ° C. for 24 hours to obtain polyamide fine particles bound with a silane coupling agent.

得られたポリアミド微粒子100重量部を1Lのフラスコに入れ、メタノール75重量部と、水25重量部と、テトラエトキシシラン2重量部と、25重量%アンモニア水溶液10重量部とを含むテトラエトキシシラン液を加え、2時間、攪拌下で反応させた。濾過及び洗浄後に、得られた粒子をさらにもう一度、上記テトラエトキシシラン液と同様の処理液で同じ処理を行った。反応液を取り出し、PTFE製のメンブレンフィルターで吸引濾過し、エタノールを用いた洗浄を2回繰り返した後、50℃の真空乾燥機で24時間乾燥させ、有機無機ハイブリッド粒子を得た。得られた有機無機ハイブリッド粒子を用いて、実施例1と同様にして、導電性粒子を得た。   100 parts by weight of the obtained polyamide fine particles are put in a 1 L flask, and a tetraethoxysilane liquid containing 75 parts by weight of methanol, 25 parts by weight of water, 2 parts by weight of tetraethoxysilane, and 10 parts by weight of a 25% by weight aqueous ammonia solution. Was added and reacted under stirring for 2 hours. After filtration and washing, the obtained particles were again subjected to the same treatment with the same treatment liquid as the tetraethoxysilane liquid. The reaction solution was taken out, suction filtered with a PTFE membrane filter, washed with ethanol twice, and then dried for 24 hours in a vacuum dryer at 50 ° C. to obtain organic-inorganic hybrid particles. Using the obtained organic / inorganic hybrid particles, conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1.

(評価)
(1)加熱後の有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)の重量(300℃燃焼残渣)
得られた有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)を100℃にした。100℃での有機無機ハイブリッド粒子の重量を測定した。次に、TG/DTA装置を用いて、有機無機ハイブリッド粒子を100℃から300℃まで10℃/分で昇温し、次に300℃に到達した時に、加熱後の有機無機ハイブリッド粒子の重量を測定した。100℃での有機無機ハイブリッド粒子の重量を100重量%としたときに、300℃に加熱した後の有機無機ハイブリッド粒子の重量(300℃燃焼残渣)を求めた。
(Evaluation)
(1) Weight of organic-inorganic hybrid particles (other particles) after heating (300 ° C. combustion residue)
The obtained organic-inorganic hybrid particles (other particles) were set to 100 ° C. The weight of the organic-inorganic hybrid particles at 100 ° C. was measured. Next, using a TG / DTA apparatus, the organic / inorganic hybrid particles are heated from 100 ° C. to 300 ° C. at a rate of 10 ° C./minute, and then when the temperature reaches 300 ° C., the weight of the organic / inorganic hybrid particles after heating is increased. It was measured. When the weight of the organic-inorganic hybrid particles at 100 ° C. was 100% by weight, the weight of the organic-inorganic hybrid particles after heating to 300 ° C. (300 ° C. combustion residue) was determined.

(2)有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)の粒径、有機コアの粒径及び無機シェルの厚み
得られた有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)を、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジー社製「S−3500N」)にて3000倍の粒子画像を撮影し、得られた画像中の粒子50個の粒径をノギスで測定し、個数平均を求めて有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)の粒径を求めた。
(2) Particle size of organic-inorganic hybrid particles (other particles), organic core particle size, and inorganic shell thickness The obtained organic-inorganic hybrid particles (other particles) were scanned using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). "S-3500N")) was taken at a magnification of 3000 times, the particle size of 50 particles in the obtained image was measured with calipers, the number average was obtained, and the organic-inorganic hybrid particles (other particles) The particle size was determined.

有機無機ハイブリッド粒子を作製する際に使用した有機コアについても、上記と同様の方法により粒径を測定した。有機無機ハイブリッド粒子の粒径と有機コアの粒径との差から、無機シェルの厚みを求めた。   The particle size of the organic core used for preparing the organic / inorganic hybrid particles was also measured by the same method as described above. The thickness of the inorganic shell was determined from the difference between the particle size of the organic-inorganic hybrid particle and the particle size of the organic core.

(3)有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)の上記圧縮弾性率(10%K値及び30%K値)
加熱前の得られた有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)の上記圧縮弾性率(10%K値及び30%K値)を、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定した。
(3) The above-mentioned compression elastic modulus (10% K value and 30% K value) of organic-inorganic hybrid particles (other particles)
The above-mentioned compression elastic modulus (10% K value and 30% K value) of the obtained organic-inorganic hybrid particles (other particles) before heating is measured by the above-described method using a micro compression tester (Fischer Scope H manufactured by Fischer). -100 ").

(4)接続抵抗
接続構造体の作製:
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学社製「エピコート1009」)10重量部と、アクリルゴム(重量平均分子量約80万)40重量部と、メチルエチルケトン200重量部と、マイクロカプセル型硬化剤(旭化成ケミカルズ社製「HX3941HP」)50重量部と、シランカップリング剤(東レダウコーニングシリコーン社製「SH6040」)2重量部とを混合し、得られた導電性粒子(加熱前の有機無機ハイブリッド粒子を使用)を含有量が3重量%となるように添加し、分散させ、樹脂組成物を得た。
(4) Connection resistance Fabrication of connection structure:
10 parts by weight of bisphenol A type epoxy resin (“Epicoat 1009” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 40 parts by weight of acrylic rubber (weight average molecular weight of about 800,000), 200 parts by weight of methyl ethyl ketone, and a microcapsule type curing agent (Asahi Kasei Chemicals) "HX3941HP" manufactured by 50 parts by weight and 2 parts by weight of silane coupling agent ("SH6040" manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) were mixed, and the resulting conductive particles (using organic-inorganic hybrid particles before heating) Was added and dispersed so that the content was 3% by weight to obtain a resin composition.

得られた樹脂組成物を、片面が離型処理された厚さ50μmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムに塗布し、70℃の熱風で5分間乾燥し、異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは12μmであった。   The obtained resin composition was applied to a 50 μm-thick PET (polyethylene terephthalate) film whose one surface was released from the mold, and dried with hot air at 70 ° C. for 5 minutes to produce an anisotropic conductive film. The thickness of the obtained anisotropic conductive film was 12 μm.

得られた異方性導電フィルムを5mm×5mmの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するITO電極(高さ0.1μm、L/S=20μm/20μm)が設けられたPET基板(幅3cm、長さ3cm)のITO電極側のほぼ中央に貼り付けた。次いで、同じ金電極が設けられた2層フレキシブルプリント基板(幅2cm、長さ1cm)を、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このPET基板と2層フレキシブルプリント基板との積層体を、10N、180℃、及び20秒間の圧着条件で熱圧着し、加熱前の有機無機ハイブリッド粒子を用いた接続構造体Xを得た。なお、ポリイミドフィルムに銅電極が形成され、銅電極表面がAuめっきされている、2層フレキシブルプリント基板を用いた。   The obtained anisotropic conductive film was cut into a size of 5 mm × 5 mm. A PET substrate (width 3 cm, length 3 cm) provided with an ITO electrode (height 0.1 μm, L / S = 20 μm / 20 μm) having a lead wire for resistance measurement on one side of the cut anisotropic conductive film. ) On the ITO electrode side. Subsequently, the two-layer flexible printed circuit board (width 2cm, length 1cm) provided with the same gold electrode was bonded after aligning so that electrodes might overlap. The laminate of the PET substrate and the two-layer flexible printed circuit board was thermocompression bonded under pressure bonding conditions of 10 N, 180 ° C., and 20 seconds to obtain a connection structure X using organic / inorganic hybrid particles before heating. In addition, the two-layer flexible printed board by which the copper electrode was formed in the polyimide film and the copper electrode surface was Au-plated was used.

得られた接続構造体Xの対向する電極間の接続抵抗を4端子法により測定した。接続抵抗を下記の基準で判定した。   The connection resistance between the opposing electrodes of the obtained connection structure X was measured by a four-terminal method. Connection resistance was determined according to the following criteria.

[接続抵抗の評価基準]
○○:接続抵抗が3.0Ω以下
○:接続抵抗が3.0Ωを超え、4.0Ω以下
△:接続抵抗が4.0Ωを超え、5.0Ω以下
×:接続抵抗が5.0Ωを超える
[Evaluation criteria for connection resistance]
◯: Connection resistance is 3.0Ω or less ○: Connection resistance exceeds 3.0Ω, 4.0Ω or less △: Connection resistance exceeds 4.0Ω, 5.0Ω or less ×: Connection resistance exceeds 5.0Ω

(5)耐熱性1
得られた有機無機ハイブリッド粒子を200℃で6時間加熱した。加熱後の有機無機ハイブリッド粒子(その他の粒子)の上記圧縮弾性率(10%K値)を、上述した方法により、微小圧縮試験機(フィッシャー社製「フィッシャースコープH−100」)を用いて測定した。有機無機ハイブリッド粒子の耐熱性1を下記の基準で判定した。
(5) Heat resistance 1
The obtained organic-inorganic hybrid particles were heated at 200 ° C. for 6 hours. The above-mentioned compression elastic modulus (10% K value) of the organic-inorganic hybrid particles (other particles) after heating is measured by the above-described method using a micro-compression tester (“Fischer Scope H-100” manufactured by Fischer). did. The heat resistance 1 of the organic / inorganic hybrid particles was determined according to the following criteria.

[耐熱性1の判定基準]
○○:加熱後の粒子の10%K値が、加熱前の粒子の10%K値の95%以上
○:加熱後の粒子の10%K値が、加熱前の粒子の10%K値の90%以上、95%未満
△:加熱後の粒子の10%K値が、加熱前の粒子の10%K値の80%以上、90%未満
×:加熱後の粒子の10%K値が、加熱前の粒子の10%K値の80%未満
[Criteria for heat resistance 1]
○ ○: 10% K value of particles after heating is 95% or more of 10% K value of particles before heating ○: 10% K value of particles after heating is 10% K value of particles before heating 90% or more and less than 95% Δ: 10% K value of particles after heating is 80% or more of particle 10% before heating and less than 90% ×: 10% K value of particles after heating Less than 80% of 10% K value of particles before heating

(6)耐熱性2
上記(4)接続抵抗の評価で得られた接続構造体Xを用意した。この接続構造体Xを200℃で6時間加熱して、接続構造体Zを得た。上記(4)接続抵抗の評価と同様にして、接続構造体Zの接続抵抗を評価した。接続構造体Zの耐熱性2を下記の基準で判定した。
(6) Heat resistance 2
A connection structure X obtained by the above (4) evaluation of connection resistance was prepared. The connection structure X was heated at 200 ° C. for 6 hours to obtain a connection structure Z. The connection resistance of the connection structure Z was evaluated in the same manner as the evaluation of (4) connection resistance. The heat resistance 2 of the connection structure Z was determined according to the following criteria.

[耐熱性2の判定基準]
○○:加熱後の接続構造体Zの接続抵抗が、加熱前の接続構造体Xの接続抵抗の90%以上、110%未満
○:加熱後の接続構造体Zの接続抵抗が、加熱前の接続構造体Xの接続抵抗の110%以上、120%未満
△:加熱後の接続構造体Zの接続抵抗が、加熱前の接続構造体Xの接続抵抗の120%以上、130%未満
×:加熱後の接続構造体Zの接続抵抗が、加熱前の接続構造体Xの接続抵抗の130%以上
[Criteria for heat resistance 2]
◯: The connection resistance of the connection structure Z after heating is 90% or more and less than 110% of the connection resistance of the connection structure X before heating. ○: The connection resistance of the connection structure Z after heating is before the heating. 110% or more and less than 120% of connection resistance of connection structure X Δ: Connection resistance of connection structure Z after heating is 120% or more and less than 130% of connection resistance of connection structure X before heating ×: Heating The connection resistance of the subsequent connection structure Z is 130% or more of the connection resistance of the connection structure X before heating.

結果を下記の表1,2に示す。なお、実施例1〜5,8で得られた有機無機ハイブリッド粒子のアスペクト比はいずれも1.2以下であった。なお、実施例1〜3,6,7における接続抵抗の評価結果はいずれも「○」であるが、実施例6,7における接続抵抗の値は実施例1〜3における接続抵抗の値よりも低く、実施例6における接続抵抗の値は実施例7における接続抵抗の値よりも低かった。突起が影響していると考えられる。   The results are shown in Tables 1 and 2 below. The aspect ratio of the organic-inorganic hybrid particles obtained in Examples 1 to 5 and 8 was 1.2 or less. In addition, although the evaluation results of the connection resistance in Examples 1 to 3, 6, and 7 are all “◯”, the value of the connection resistance in Examples 6 and 7 is larger than the value of the connection resistance in Examples 1 to 3. The connection resistance value in Example 6 was lower than the connection resistance value in Example 7. Protrusions are thought to be influencing.

Figure 0006266973
Figure 0006266973

Figure 0006266973
Figure 0006266973

(7)液晶表示素子用スペーサとしての使用例
STN型液晶表示素子の作製:
イソプロピルアルコール70重量部と水30重量部とを含む分散媒に、得られるスペーサ分散液100重量%中で実施例1〜5,8の加熱前の液晶表示素子用スペーサ(有機無機ハイブリッド粒子)を固形分濃度が2重量%となるように添加し、撹拌し、液晶表示素子用スペーサ分散液を得た。
(7) Example of use as spacer for liquid crystal display element Production of STN type liquid crystal display element:
In a dispersion medium containing 70 parts by weight of isopropyl alcohol and 30 parts by weight of water, the spacers (organic / inorganic hybrid particles) for liquid crystal display elements before heating in Examples 1 to 5 and 8 in 100% by weight of the obtained spacer dispersion liquid. It added so that solid content concentration might be 2 weight%, it stirred, and the spacer dispersion liquid for liquid crystal display elements was obtained.

一対の透明ガラス板(縦50mm、横50mm、厚さ0.4mm)の一面に、CVD法によりSiO膜を蒸着した後、SiO膜の表面全体にスパッタリングによりITO膜を形成した。得られたITO膜付きガラス基板に、スピンコート法によりポリイミド配向膜組成物(日産化学社製、SE3510)を塗工し、280℃で90分間焼成することによりポリイミド配向膜を形成した。配向膜にラビング処理を施した後、一方の基板の配向膜側に、液晶表示素子用スペーサを1mm当たり100〜200個となるように湿式散布した。他方の基板の周辺にシール剤を形成した後、この基板とスペーサを散布した基板とをラビング方向が90°になるように対向配置させ、両者を貼り合わせた。その後、160℃で90分間処理してシール剤を硬化させて、空セル(液晶の入ってない画面)を得た。得られた空セルに、カイラル剤入りのSTN型液晶(DIC社製)を注入し、次に注入口を封止剤で塞いだ後、120℃で30分間熱処理してSTN型液晶表示素子を得た。 An SiO 2 film was deposited on one surface of a pair of transparent glass plates (length 50 mm, width 50 mm, thickness 0.4 mm) by a CVD method, and then an ITO film was formed on the entire surface of the SiO 2 film by sputtering. A polyimide alignment film composition (SE3510, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) was applied to the obtained glass substrate with an ITO film by spin coating, and baked at 280 ° C. for 90 minutes to form a polyimide alignment film. After the rubbing treatment was performed on the alignment film, liquid crystal display element spacers were wet-sprayed on the alignment film side of one substrate so that the number of spacers for a liquid crystal display element was 100 to 200 per 1 mm 2 . After forming a sealant around the other substrate, this substrate and the substrate on which the spacers were spread were placed opposite to each other so that the rubbing direction was 90 °, and both were bonded together. Then, it processed at 160 degreeC for 90 minute (s), the sealing agent was hardened, and the empty cell (screen which does not contain a liquid crystal) was obtained. An STN type liquid crystal containing a chiral agent (made by DIC) was injected into the obtained empty cell, and then the injection port was closed with a sealant, followed by heat treatment at 120 ° C. for 30 minutes to produce an STN type liquid crystal display element. Obtained.

得られた液晶表示素子では、実施例1〜5,8の加熱前の液晶表示素子用スペーサにより基板間の間隔が良好に規制されていた。また、液晶表示素子は、良好な表示品質を示した。また、実施例1〜5の液晶表示素子用スペーサを用いた液晶表示素子を80℃で5時間加熱した。加熱後の液晶表示素子の表示品質は良好に維持されていた。   In the obtained liquid crystal display element, the space | interval between board | substrates was favorably controlled by the spacer for liquid crystal display elements before the heating of Examples 1-5. Moreover, the liquid crystal display element showed favorable display quality. Moreover, the liquid crystal display element using the spacer for liquid crystal display elements of Examples 1-5 was heated at 80 degreeC for 5 hours. The display quality of the liquid crystal display element after heating was maintained satisfactorily.

1…導電性粒子
2…導電層
11…有機無機ハイブリッド粒子
12…有機コア
13…無機シェル
21…導電性粒子
22…導電層
22A…第1の導電層
22B…第2の導電層
31…導電性粒子
31a…突起
32…導電層
32a…突起
33…芯物質
34…絶縁性物質
51…接続構造体
52…第1の接続対象部材
52a…第1の電極
53…第2の接続対象部材
53a…第2の電極
54…接続部
81…液晶表示素子
82…透明ガラス基板
83…透明電極
84…配向膜
85…液晶
86…シール剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conductive particle 2 ... Conductive layer 11 ... Organic-inorganic hybrid particle 12 ... Organic core 13 ... Inorganic shell 21 ... Conductive particle 22 ... Conductive layer 22A ... First conductive layer 22B ... Second conductive layer 31 ... Conductive Particle 31a ... Protrusion 32 ... Conductive layer 32a ... Protrusion 33 ... Core material 34 ... Insulating material 51 ... Connection structure 52 ... First connection target member 52a ... First electrode 53 ... Second connection target member 53a ... First 2. Electrode 54 ... Connection part 81 ... Liquid crystal display element 82 ... Transparent glass substrate 83 ... Transparent electrode 84 ... Alignment film 85 ... Liquid crystal 86 ... Sealing agent

Claims (10)

表面上に導電層が形成され、前記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられる有機無機ハイブリッド粒子であるか、又はギャップ制御材として用いられる有機無機ハイブリッド粒子であり、
有機コアと、前記有機コアの表面上に配置された無機シェルとを備え、
100℃での有機無機ハイブリッド粒子の重量を100重量%としたときに、100℃から300℃まで10℃/分で昇温して、300℃に到達した時の有機無機ハイブリッド粒子の重量が85重量%以上であり、
前記無機シェルの厚みの、前記有機コアの半径に対する比が0.05以上かつ0.70以下である、有機無機ハイブリッド粒子。
A conductive layer is formed on the surface and is an organic-inorganic hybrid particle used for obtaining conductive particles having the conductive layer, or an organic-inorganic hybrid particle used as a gap control material,
Comprising an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core;
When the weight of the organic / inorganic hybrid particles at 100 ° C. is 100% by weight, the temperature is increased from 100 ° C. to 300 ° C. at 10 ° C./min. % By weight,
Organic-inorganic hybrid particles, wherein the ratio of the thickness of the inorganic shell to the radius of the organic core is 0.05 or more and 0.70 or less.
前記有機コアと前記無機シェルとの間で化学結合していない、請求項1に記載の有機無機ハイブリッド粒子。 The organic-inorganic hybrid particle according to claim 1, wherein there is no chemical bond between the organic core and the inorganic shell. 前記無機シェルの厚みが50nm以上かつ2000nm以下である、請求項1又は2に記載の有機無機ハイブリッド粒子。 The organic-inorganic hybrid particle according to claim 1 or 2 , wherein the thickness of the inorganic shell is 50 nm or more and 2000 nm or less. 前記有機コアの粒径が0.5μm以上かつ100μm以下である、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子。 The organic-inorganic hybrid particle according to any one of claims 1 to 3 , wherein a particle diameter of the organic core is 0.5 µm or more and 100 µm or less. 10%圧縮したときの圧縮弾性率が5000N/mm以上である、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子。 The organic-inorganic hybrid particle according to any one of claims 1 to 4 , wherein a compression elastic modulus when compressed by 10% is 5000 N / mm 2 or more. 表面上に導電層が形成され、前記導電層を有する導電性粒子を得るために用いられる、請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子。The organic-inorganic hybrid particle according to any one of claims 1 to 5, wherein a conductive layer is formed on a surface and used to obtain conductive particles having the conductive layer. 前記ギャップ制御材が、液晶表示素子用スペーサである、請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子。The organic-inorganic hybrid particle according to any one of claims 1 to 5, wherein the gap control material is a spacer for a liquid crystal display element. 請求項1〜のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子と、
前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電性粒子。
Organic-inorganic hybrid particles according to any one of claims 1 to 6 ,
A conductive particle comprising a conductive layer disposed on a surface of the organic-inorganic hybrid particle.
導電性粒子と、バインダー樹脂とを含み、
前記導電性粒子が、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備える、導電材料。
Containing conductive particles and a binder resin,
A conductive material, wherein the conductive particles include the organic-inorganic hybrid particles according to any one of claims 1 to 6 and a conductive layer disposed on a surface of the organic-inorganic hybrid particles.
第1の電極を表面に有する第1の接続対象部材と、
第2の電極を表面に有する第2の接続対象部材と、
前記第1の接続対象部材と前記第2の接続対象部材とを接続している接続部とを備え、
前記接続部が、導電性粒子により形成されているか、又は前記導電性粒子とバインダー樹脂とを含む導電材料により形成されており、
前記導電性粒子が、請求項1〜のいずれか1項に記載の有機無機ハイブリッド粒子と、前記有機無機ハイブリッド粒子の表面上に配置された導電層とを備え、
前記第1の電極と前記第2の電極とが前記導電性粒子により電気的に接続されている、接続構造体。
A first connection object member having a first electrode on its surface;
A second connection target member having a second electrode on its surface;
A connection portion connecting the first connection target member and the second connection target member;
The connecting portion is formed of conductive particles or formed of a conductive material containing the conductive particles and a binder resin;
The said electroconductive particle is equipped with the organic inorganic hybrid particle of any one of Claims 1-6 , and the electroconductive layer arrange | positioned on the surface of the said organic inorganic hybrid particle,
A connection structure in which the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particles.
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