JP6286448B2

JP6286448B2 - フレキシブル導電性インク

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Publication number: JP6286448B2
Application number: JP2015553999A
Authority: JP
Inventors: ジエカオ、; ホセガルシア−ミラジェス、; アリソンユエシャオ、; ルーディーオルデンゼイル、; ジャンピンチェン、; ギュンタードレーゼン、; チーリーウー、
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 2013-01-23
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2018-02-28
Anticipated expiration: 2033-01-23
Also published as: US10995232B2; EP2948960B1; US20150322276A1; EP2948960A4; EP2948960A1; TWI640582B; CN105103239A; KR101962749B1; JP2016513143A; KR20150109374A; WO2014113937A1; CN105103239B; TW201504364A

Description

本発明は、メンブレンタッチスイッチ又はフレキシブルプリント配線板用途に使用するためのフレキシブル導電性インク組成物に関する。組成物は、バインダ及び導電性フィラーを含み、フィラーの少なくとも一部は銀メッキ導電性粒子である。

電子産業では、導電性インクに対して良好な初期導電性と良好な柔軟性の両方が求められる。より軽く、より薄く、より小型の最新型の電子デバイスのケースに詰めた時に、導電性インクから製造した回路素子を曲げられるように、良好な柔軟性が必要とされる。典型的なフレキシブル導電性インク組成物には、柔軟性をもたらすために柔軟性樹脂バインダが使用されている。柔軟性樹脂を用いる欠点は、最終用途の電子機器に必要な特性である、樹脂の表面硬度が低く、耐擦傷耐性が劣ることである。ハロゲン含有樹脂は高い表面硬度を有するが、ハロゲンの存在は、通常、環境面で望ましくない。

良好な初期導電性を得るためには、表面積が小さくタップ密度の高い純銀フレークが必要とされる。しかしながら、表面積が小さくタップ密度の高い導電性銀フレークの使用は、導電性インクの柔軟性に悪影響を及ぼす。さらに、銀は非常に高コストである。電子産業では、低コスト化を実現するために導電性インク中の銀にかえて銀メッキ銅を使用し始めている。このアプローチの問題は、銅が銀よりもかなり固いことである。銅の体積弾性率は１．３７８×１０^１１Ｎｍ^−２であり、銀では１．０３６×１０^１１Ｎｍ^−２である。これは、銀コート銅粒子を含む導電性インクの柔軟性が、純銀粒子を含むインクよりも大幅に低いことを意味する。

ある従来技術の組成物では、ポリエステル樹脂、又はフェノキシ樹脂、又はフェノキシ樹脂とウレタン樹脂の組合せが有機溶媒中で純銀フィラーとともに使用されている。これらの組成物はシート抵抗が低く、柔軟性は良好から十分の範囲である。ウレタン含有組成物では、ウレタンの存在によりガラス転移温度（Ｔｇ）の低下及び機械特性の低下が生じる。良好な導電性と柔軟性のためにバルク銀のみが使用される全ての組成物において、コストが問題となる。銀の充填量を減らすとフィルム性能不良と導電性の低下につながるため、単に銀の充填量を減らしてもコストの問題を解消することにならない。このため、メンブレンタッチスイッチ及びフレキシブル回路基板に適切な特性を有し、かつ、バルク銀充填物を含有する組成物に比べて低コストの導電性組成物に対する必要性が生じる。

本発明は、（Ａ）樹脂バインダ、（Ｂ）銀メッキコア導電性粒子、及び（Ｃ）少なくとも１．０ｍ^２／ｇの表面積を有する導電性粒子を含み、組成物の柔軟性が（Ｃ）導電性粒子を含まない組成物の柔軟性よりも高いことを特徴とする、フレキシブル導電性インク組成物である。組成物の調製に際して、混合及びディスペンスに使用できる粘度に到達するように、必要に応じて溶媒を添加する。溶媒は本発明の組成物の成分の重量パーセントには含まれない。

これらの組成物は、少なくとも１．０ｍ^２／ｇの表面積を有する導電性粒子を含まない同じ組成物と比べて、良好な初期導電性と柔軟性の向上を実現し、バルク銀のみを使用する組成物と比較して要求されるコストがより低い。本発明のフレキシブル導電性インク組成物は、高い導電性、高い柔軟性、及び低コストをもたらすため、キーボートや電気スイッチに広く使用されているメンブレンタッチスイッチ用途に特に好適である。

他の実施形態において、本発明は、メンブレンタッチスイッチデバイス又はフレキシブル回路に使用するための導電性フィルムの製造プロセスである。プロセスは、本発明のフレキシブル電気導電性組成物を（必要に応じて溶媒とともに）メンブレンタッチスイッチ基板及び／又は電極上に分散させる工程と、次いで組成物を乾燥させて溶媒を除去する工程を含む。

本明細書及び請求項において、少なくとも１．０ｍ^２／ｇの表面積を有する導電性粒子を、表面積の大きい（ｌａｒｇｅｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ）導電性粒子、又はＬＳＡ導電性粒子と記載する場合があり、１．０ｍ^２／ｇよりも小さい表面積を有する導電性粒子を、表面積の小さい（ｓｍａｌｌｓｕｒｆａｃｅａｒｅａ）導電性粒子、又はＳＳＡ導電性粒子と記載する場合があり、組成物成分の重量パーセントは、乾燥した組成物の、すなわち、溶媒を除いた重量パーセントである。

好適なバインダ樹脂は、対象とする最終用途のために、望ましい導電性及び柔軟性、並びに、十分な衝撃又は擦傷耐性に達するように選択された熱可塑性樹脂である。好適な熱可塑性ポリマーとしては、限定されるものではないが、ポリエステル、フェノキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリルポリマー、アクリルブロックコポリマー、第３級アルキルアミド官能基を有するアクリルポリマー、ポリシロキサンポリマー、ポリスチレンコポリマー、ポリビニルポリマー、ジビニルベンゼンコポリマー、ポリエーテルアミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、メチレンポリビニルエーテル、酢酸セルロース、スチレンアクリロニトリル、非晶質ポリオレフィン、熱可塑性ウレタン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレン酢酸ビニルターポリマー、官能性エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリレートコポリマー、エチレンアクリレートターポリマー、エチレンブタジエンコポリマー及び／又はブロックコポリマー、スチレンブタジエンブロックコポリマーが挙げられる。

好適な市販のバインダとしては、ＴｈｅＬｕｂｒｉｚｏｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ，ＵＳＡから入手可能な熱可塑性ポリウレタンである、ＥＳＴＡＮＥ５７０３Ｐの製品名で販売されているもの；ＢｏｓｔｉｋＦｉｎｄｌｅｙ，Ｉｎｃからのポリエステルタイプの熱可塑性材料である、ＶＩＴＥＬ２２０Ｂの製品名で販売されているもの；Ｉｎｃｈｅｍ，ＳｏｕｔｈＣａｒｏｌｉｎａ，ＵＳＡから入手可能なフェノキシ樹脂である、ＰＫＨＢ、ＰＫＨＣ、ＰＫＨＨ、ＰＫＨＪ、及びＰＫＦＥの製品名で販売されているものが挙げられる。

好ましいバインダは、反応性が低く又は反応性が無く、適切な硬度を有しているため、フェノキシ樹脂である。

バインダの総含有量は、乾燥組成物全体の２から６０重量パーセントの範囲であり、他の実施形態ではバインダの総含有量は乾燥組成物全体の５から３０重量パーセントの範囲である。

１．０ｍ^２／ｇより小さい表面積を有する導電性粒子は、表面積の小さい、ＳＳＡ、導電性粒子と称し、典型的には、コストを下げるために銀等の元素導電性粒子の代わりに使用される。ＳＳＡ粒子は導電性コア又は非導電性コアのいずれを有していてもよい。導電性コア及び非導電性コアを有する銀メッキフィラーの組合せを用いてもよい。いずれの場合においても、銀メッキ導電性フィラーの銀含有量は、選択された最終用途デバイスに十分な電気導電性を付与するのに十分な量でなければならず、これは当業者であれば過度の実験を行うことなく決定することができる。

ＳＳＡ銀メッキコア粒子における導電性コアの例としては、限定されるものではないが、銅、ニッケル、パラジウム、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、アルミニウム、及びインジウムスズ酸化物が挙げられ、非導電性コアの例としては、限定されるものではないが、ガラス、ポリマー、アンチモンドープ酸化スズ、シリカ、アルミナ、繊維、及び粘土が挙げられる。

銀メッキ粒子のコアが銅である実施形態では、銀メッキ銅の銀含有量は、銀メッキ銅の銀含有量が銀が５から３０重量パーセントの範囲であるとき、様々な最終用途デバイスに十分な電気導電性を与えるのに十分な量となる。

銀メッキ粒子のコアがグラファイトである実施形態では、銀メッキグラファイトの銀含有量は、銀メッキグラファイトの銀含有量が銀が３０から８０重量パーセントであるとき、様々な最終用途のデバイスに十分な電気導電性を与えるのに十分な量となる。

ＳＳＡ銀メッキ導電性粒子は、乾燥組成物全体の１から９７．９重量パーセントの範囲、好ましくは乾燥組成物全体の３０から９２重量パーセントの範囲を占める。

導電性インクに必要とされる柔軟性を得るために、発明者らは、少なくとも１．０ｍ^２／ｇの表面積を有する導電性粒子を添加することにより柔軟性が向上することを見出した。従って、銀メッキ導電性フィラー粒子に加えて、銀メッキ導電性粒子よりも表面積の大きい導電性粒子が組成物に使用される。これらのＬＳＡ粒子は、好ましくは１．０ｍ^２／ｇ以上の表面積を有し、十分な柔軟性と導電性を達成するために組成物に添加される。所望の最終用途に十分な柔軟性及び導電性をもたらす任意の電気導電性のＬＳＡ粒子を利用することができる。ＬＳＡ粒子は、バルク金属又は導電性粒子（すなわち、コアを有しないもの）に限定されず、必要とされる大きな表面積を有していれば金属メッキコア粒子も含まれる。ＬＳＡ粒子は、乾燥組成物全体の０．１から７０重量パーセントの範囲、好ましくは乾燥組成物全体の３から６０重量パーセントの範囲で含まれることになる。ＬＳＡ導電性フィラーの平均粒子径は、好ましくは１から１００μｍの範囲、より好ましくは５から２０μｍの範囲である。

ＬＳＡ導電性粒子の例としては、限定されるものではないが、銀、金、パラジウム、白金、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、インジウムスズ酸化物、銀メッキニッケル、銀メッキ銅、銀メッキグラファイト、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキガラス、銀メッキポリマー、及びアンチモンドープ酸化スズが挙げられる。所望の最終用途にとって導電性が十分であれば、他の金属メッキ粒子を使用してもよい。

効率的なディスペンシングを可能にするために、必要であれば、溶媒で組成物の粘度を調整することができる。５０から１５０，０００ｍＰａ×ｓの範囲の粘度が多くの吐出方法に好適である。グラビア又はフレキソ印刷にとって好適な粘度は５００から４，０００ｍＰａ×ｓの範囲であり、ステンシル又はスクリーン印刷にとって好適な粘度は４，０００から５０，０００ｍＰａ×ｓの範囲である。溶媒の全体量は重要ではないが、有用な粘度が得られるように調整される。

例示の溶媒は、別々に又は組み合せて使用することができ、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、ブチルジグリコール、２−（２−ブトキシエトキシ）−エチルエステル、酢酸ブチルグリコール、酢酸、２−ブトキシエチルエステル、ブチルグリコール、２−ブトキシエタノール、イソホロン、３，３，５トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン、コハク酸ジメチル、グルタル酸ジメチル、アジピン酸ジメチル、酢酸、ジプロピレングリコール（モノ）メチルエーテル、酢酸プロピル、アルキルフェノールのグリシジルエーテル（ＣａｒｄｏｌｉｔｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＣａｒｄｏｌｉｔｅＮＣ５１３として市販されている）、並びにアジピン酸、グルタル酸、及びコハク酸の精製ジメチルエステル（ＤＰＥＤｉｂａｓｉｃＥｓｔｅｒｓとしてＩｎｖｉｓｔａから市販されている）が挙げられる。

好ましい溶媒は引火点が７０℃より高いものであり、酢酸ブチルグリコール（ｂ．ｐ．１９２．３℃，ｆ．ｐ．８７℃）、酢酸カルビトール（ｂ．ｐ．２１７．４℃，ｆ．ｐ．１０９℃）、グリコールエーテル（ＤＯＷＡＮＯＬＤＰＭ，ｂ．ｐ．１９０℃，ｆ．ｐ．７５℃）、二塩基酸エステル類、例えば、アジピン酸、グルタル酸、及びコハク酸のジメチルエステル（ＤＰＥ，ｂ．ｐ．１９６−２２５℃，ｆ．ｐ．９４℃）、二塩基酸エステル（ＤＢＥ−９，ｂ．ｐ．１９６−２１５℃，ｆ．ｐ．９４℃）、及びエチルグリコール（ＣＡＲＢＩＴＯＬ，ｂ．ｐ．２０１．９℃，ｆ．ｐ．８３℃）が挙げられ、ここで、ｂ．ｐ．は沸点でありｆ．ｐ．は引火点である。

所望の特性を与えるために、配合物に追加の有機添加剤を含めることができる。典型的に使用される種々の添加剤としては、表面活性剤、界面活性剤、湿潤剤、抗酸化剤、チキソトロープ剤、強化繊維、シラン官能性パーフルオロエーテル、リン酸塩官能性パーフルオロエーテル、チタン酸塩、ワックス、フェノールホルムアルデヒド、脱泡剤、流れ添加剤、接着促進剤、レオロジー改質剤、及びスペーサービーズが挙げられる。追加の含成分は任意であり、具体的には選択された最終用途にとって任意の望ましい特性が得られるように選択される。添加剤は、使用される場合、乾燥組成物全体の最大約１０重量パーセントを占めることができる。

本発明の別の態様は、メンブレンタッチフィルムを製造するプロセスである。最初に組成物を混合して均一なペーストを形成し、基板上に塗工して導電性トレース又は電子回路を形成し、次いで９０°Ｃから１８０°Ｃで５から６０分間乾燥する。上述の乾燥条件が典型的であるが、適切に乾燥するために必要であればこの範囲外であってもよい。基板に組成物を塗工する通常の方法としては、ステンシル、スクリーン、グラビア又はフレキソ印刷によるディスペンシングが挙げられ、メンブレンタッチスイッチ用途にはスクリーン印刷が一般的に用いられる。

シート抵抗として測定される導電性、及び、折り曲げ後の導電性の変化として測定される柔軟性について本発明の組成物を分析した。

電子デバイスの導電性として適したシート抵抗は、典型的には２５μｍにおいて５０ミリオーム／スクウェア以下、他の実施形態では、２５μｍにおいて３０ミリオーム／スクウェア以下、更なる実施形態では、２５μｍにおいて２０ミリオーム／スクウェア以下となる。

シート抵抗（ＳＲ）は４点プローブ取付け台（ＬｕｃａｓＬａｂｓ３０２）を備えたＫｅｉｔｈｌｅｙ２０１０マルチメータを用いて測定し、塗布厚み、Ｔ、はデジマチックインジケータ（ＭｉｔｕｔｏｙａのＭｏｄｅｌ５４３−４５２Ｂ）を用いて測定した。

シート抵抗は以下の通り算出される：
ＳＲ＝（Ｒ（ｔｒ）×Ｗ（ｔｒ）×Ｔ（ｔｒ））／（Ｌ（ｔｒ）×２５）、式中、
Ｒ（ｔｒ）＝トラックの抵抗（Ｏｈｍで）
Ｗ（ｔｒ）＝トラックの幅（ｍｍで）
Ｔ（ｔｒ）＝トラックの厚み（μｍで）
Ｌ（ｔｒ）＝トラックの長さ（ｍｍで）

本発明の組成物の柔軟性を、組成物の導電トラックを折り曲げた後のシート抵抗の変化率として測定した。折り曲げ後、ほとんどの組成物では導電トラックの一部が損なわれるためシート抵抗が増加した。折り曲げ試験（ｃｒｅａｓｅｔｅｓｔ）は以下のように実施した。組成物の導電トラックをＰＥＴフレキシブル基板上に置き、抵抗を測定及び算出した。次いで基板を導電トラックを外側にして二つ折りにした。折った部分の上に１８００ｇの重しを転がして折った部分に折り目を付けた。基板を開き、同じ折り目に沿って、今度はトラックを内側にして折った。折った部分の上に再度１８００ｇの重しを転がして折った部分に折り目を付けた。基板を開き、１分間保持し、前述のようにシート抵抗を測定し算出した。シート抵抗の変化率を算出し、結果をその実施例に関する表に報告する。

以下の実施例で用いた導電性フィラーは、いくつかのベンダーから市販品を入手した。実施例で用いた銀粒子又は銀メッキ粒子は表１に記載のタップ密度及び表面積を有していた。

実施例に用いた樹脂は、他に明示しない限り、ＩｎｃｈｅｍＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈＣａｒｏｌｉｎａ，ＵＳＡのフェノキシ樹脂、ＰＫＨＣである。樹脂は、エピクロロヒドリンをビスフェノールＡと反応させることにより製造された直鎖熱可塑性樹脂であり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が８９℃、弾性率が２．５７６´１０^９Ｐａ（３７３，６００ｐｓｉ）である。溶媒は他に明示しない限り酢酸ブチルグリコールであった。

成分を機械的に混合して均一なペーストを形成し、組成物をフレキシブルＰＥＴ基板（１２５μｍ厚）上にスクリーン印刷し、２ｍｍ又は５ｍｍ幅の導電トラックを形成し、導電トラックを９０°Ｃから１８０°Ｃで５から６０分間乾燥させることにより、試験試料を製造した。次いで上述のとおりシート抵抗を測定し算出した。次いでトラックを備えた基板を上記のとおり折り曲げ、その後の抵抗を測定及び算出して柔軟性を決定した。

以下の表において、組成物の成分の重量はグラムで記載され、導電性フィラー粒子に関して、ＳＳＡは“小さい表面積”、すなわち１．０ｍ^２／ｇ未満を意味し、ＬＳＡは“大きい表面積”、すなわち１．０ｍ^２／ｇ以上を意味する。成分の重量パーセントから溶媒は除外される。

例１（比較）−ＳＳＡ銀フレークを含むインク組成物の性能

表１からＳＳＡ銀Ａｇ−２及びＡｇ−３を用いて導電性インク組成物を調製した。導電性及び柔軟性について組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）及び結果を以下の表に報告する。データは、導電性は許容範囲であるが、折り曲げ試験後の抵抗の大幅な増加率に示されるように、柔軟性が低いことを示す。

例２（比較）−ＬＳＡ銀フレークを含むインク組成物の性能

表１からＬＳＡ銀Ａｇ−１を用いて導電性インク組成物を調製した。導電性及び柔軟性について組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）及び結果を以下の表に報告する。データは導電性及び柔軟性がともに良好であることを示す。デメリットは、これらの配合物においてそうであるように、バルク銀が唯一の導電性フィラーである組成物はコストが高いことである。

例３（比較）−ＳＳＡ銀メッキ銅フレークを含むインク組成物の性能

表１からＳＳＡ銀メッキ銅フレークＳＰＣ−１、ＳＰＣ−２及びＳＰＣ−３を用いて導電性インク組成物を調製した。導電性及び柔軟性について組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）及び結果を以下の表に報告する。データは、導電性は良好であるが、折り曲げ試験後の抵抗の大幅な増加に示されるように、ＳＳＡ銀メッキ銅フレークを用いた組成物の柔軟性が許容範囲外であることを示す。

例４（比較）−ＳＳＡ銀メッキ銅フレーク及びＳＳＡ銀フレークを含むインク組成物の性能

表１からＳＳＡ銀メッキ銅フレークＳＰＣ−３及び銀ＡＧ−３を用いて導電性インク組成物を調製した。導電性及び柔軟性について組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）と結果を以下の表に報告する。データは、折り曲げ試験後の抵抗の大幅な増加に示されるように、ＳＳＡ銀メッキ銅フレークとＳＳＡ銀フレークの組合せを含む組成物の柔軟性が許容範囲外であることを示す。

例５−ＳＳＡ銀メッキ銅フレーク及びＬＳＡ銀フレークを含むインク組成物の性能

表１からＳＳＡ銀メッキ銅フレークＳＰＣ−３及びＬＳＡ銀ＡＧ−１を用いて導電性インク組成物を調製した。組成物の導電性及び柔軟性を分析した。組成物の配合（グラム重量）と結果を以下の表に報告する。データは、ＳＳＡ銀メッキ銅フレークとＬＳＡ銀フレークの組合せを含む組成物の柔軟性が、前述の例におけるＬＳＡ導電性粒子を含まない組成物の柔軟性と比べて向上したことを示す。さらに、これは、通常使用されるバルク銀の一部を銀メッキ銅フレークで置換したことによってコストを下げつつ達成される。

例６−ＳＳＡ銀メッキ銅フレーク及びＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークを含むインク組成物の性能

ＳＳＡ銀メッキ銅フレークＳＰＣ−３及びＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークＳＰＧ−１を用いて導電性インク組成物を調製した。導電性及び柔軟性について組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）と結果を以下の表に報告する。データは、ＳＳＡ銀コート銅フレークとＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークの組合せを含む組成物の柔軟性は、許容可能な導電性、及びＳＳＡ銀メッキ銅フレークのみを含む例３Ｄの組成物に比べて柔軟性の向上を組成物にもたらすことを示す。さらに、これは、高表面積の銀フレークではなく表面積のより大きい銀メッキグラファイトフレークを組成物に含ませることにより、同時にコストを下げつつ達成される。

例７（比較）−ＳＳＡ銀メッキ銅フレーク、ＳＳＡ銀フレーク、及びＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークを含むインク組成物の性能

表１からＳＳＡ銀メッキ銅フレークＳＰＣ−３、ＳＳＡ銀フレークＡｇ−２又はＡｇ−３、及びＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークＳＰＧ−１を用いて導電性インク組成物を調製した。組成物の導電性及び柔軟性を試験した。組成物の配合（グラム重量）と結果を以下の表に報告するが、この場合、高表面積の銀メッキグラファイトの濃度が、柔軟性を望ましいレベルにし且つ望ましい導電性を維持するには不十分であることがわかる。

例８−ＳＳＡ銀メッキ銅フレーク、ＬＳＡ銀フレーク、及びＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークを含むインク組成物の性能

表１のＳＳＡ銀メッキ銅フレークＳＰＣ−３、ＬＳＡ銀フレークＡｇ−１、及びＬＳＡ銀メッキグラファイトフレークＳＰＧ−１を用いて導電性インク組成物を調製した。導電性及び柔軟性について組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）及び結果を以下の表に報告するが、表面積の大きな銀フレークを添加することにより、例７に比べて試料の柔軟性性能が向上することがわかる。

例９−ポリウレタン及びポリエステル樹脂を用いた導電性インクの性能

樹脂として熱可塑性ポリウレタン及びポリエステルを用い、例９についての表に従って成分を含むように導電性インクを調製した。熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）はガラス転移温度が２３℃であり、弾性率が４６．２ＭＰａ（６７００ｐｓｉ）であり、ＥＳＴＡＮＥ５７１５の製品名でＬｕｂｒｉｚｏｌＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃから販売されているものであった。ポリエステル（ＰＥ）はガラス転移温度が６３℃であり、弾性率が６６．２ＭＰａ（９６００ｐｓｉ）であり、ＶＩＴＥＬ２２０Ｂの製品名でＢｏｓｔｉｋＦｉｎｄｌｅｙ，Ｉｎｃから販売されているものであった。組成物の溶媒は、ＩｎｖｉｓｔａＳｐｅｃｉａｌｔｙＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓの二塩基酸エステル、ＤＢＥ−９であった。

試料は、トラックを平均厚２５μｍの５ｍｍ×８０ｍｍ（幅×長さ）とした他は上記のとおり調製した。試料を１０分間１４０℃で硬化させた。導電性及び柔軟性について前述のとおり組成物を分析した。組成物の配合（グラム重量）と結果を以下の表に報告する。

追加の組成物を、大小の表面積を有する導電フィラーの様々な組合せを用いて前述のとおり調製した。導電性及び柔軟性を測定した。組成物の配合（グラム重量）及び結果を以下の表に報告する。データは、ＬＳＡ導電性フィラーの使用は、良好な電気性能を維持しながらＰＥ又はＴＰＵのような柔軟性樹脂の柔軟性を向上させることを示す。

Claims

（Ａ）熱可塑性樹脂である樹脂バインダ、（Ｂ）１．０ｍ^２／ｇより小さい比表面積を有する銀メッキコア導電性粒子、及び（Ｃ）少なくとも１．０ｍ^２／ｇの比表面積を有する導電性粒子を含み、
銀メッキコア導電性粒子（Ｂ）が乾燥組成物全体の３０から９２ｗｔ％の量で存在し、及び
少なくとも１．０ｍ ^２／ｇの比表面積を有する導電性粒子（Ｃ）が乾燥組成物全体の３から６０ｗｔ％の量で存在し、
組成物の柔軟性が、（Ｃ）導電性粒子を含まない組成物の柔軟性よりも高く、樹脂バインダのための硬化剤を含まないことを特徴とする、フレキシブル導電性インク組成物。
樹脂バインダは、フェノキシ樹脂、ポリエステル、熱可塑性ウレタン、フェノール樹脂、アクリルポリマー、アクリルブロックコポリマー、第３級アルキルアミド官能基を有するアクリルポリマー、ポリシロキサンポリマー、ポリスチレンコポリマー、ポリビニルポリマー、ジビニルベンゼンコポリマー、ポリエーテルアミド、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセトール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、メチレンポリビニルエーテル、酢酸セルロース、スチレンアクリロニトリル、非晶質ポリオレフィン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニルコポリマー、エチレン酢酸ビニルターポリマー、官能性エチレン酢酸ビニル、エチレンアクリレートコポリマー、エチレンアクリレートターポリマー、エチレンブタジエンコポリマー及び／又はブロックコポリマー、並びにスチレンブタジエンブロックコポリマーから成る群より選択される、請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
樹脂バインダは、フェノキシ樹脂、ポリエステル、及び熱可塑性ウレタンから成る群より選択される、請求項２に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
樹脂バインダがフェノキシ樹脂である、請求項２に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
銀メッキコア導電性粒子のコアは、銅、ニッケル、パラジウム、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、アルミニウム、インジウムスズ酸化物、ガラス、ポリマー、アンチモンドープ酸化スズ、シリカ、アルミナ、繊維、及び粘土から成る群より選択される、請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
銀メッキコア導電性粒子のコアが銅である、請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
少なくとも１．０ｍ^２／ｇの比表面積を有する導電性粒子は、銀、金、パラジウム、白金、カーボンブラック、カーボンファイバー、グラファイト、インジウムスズ酸化物、銀メッキニッケル、銀メッキ銅、銀メッキグラファイト、銀メッキアルミニウム、銀メッキ繊維、銀メッキガラス、銀メッキポリマー、及びアンチモンドープ酸化スズから成る群より選択される、請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
少なくとも１．０ｍ^２／ｇの比表面積を有する導電性粒子が金属コートコア粒子である、請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
さらに溶媒を含む、請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
溶媒は、酢酸ブチルグリコール、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル−フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリセロールジグリシジルエーテル、ブチルジグリコール、２−（２−ブトキシエトキシ）−エチルエステル、酢酸、２−ブトキシエチルエステル、ブチルグリコール、２−ブトキシエタノール、イソホロン、３，３，５トリメチル−２−シクロヘキセン−１−オン、ジプロピレングリコール（モノ）メチルエーテル、酢酸プロピル、アルキルフェノールのグリシジルエーテル、並びに、アジピン酸、グルタル酸、及びコハク酸のジメチルエステルから成る群より選択される、請求項９に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
溶媒が、７０℃より高い引火点を有する、請求項９に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
溶媒は、酢酸ブチルグリコール、酢酸カルビトール、グリコールエーテル；アジピン酸、グルタル酸、及びコハク酸のジメチルエステル；並びにエチルグリコールから成る群より選択される、請求項１１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
溶媒は、酢酸ブチルグリコール、並びにアジピン酸、グルタル酸、及びコハク酸のジメチルエステルから成る群より選択される、請求項１２に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
（ｉ）樹脂バインダ（Ａ）が２から６０ｗｔ％の量で存在する、
請求項１に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
（ｉ）樹脂バインダ（Ａ）が５から３０ｗｔ％の量で存在する、
請求項１４に記載のフレキシブル導電性インク組成物。
請求項１〜１５に記載のフレキシブル導電性インク組成物に、少なくとも１．０ｍ^２／ｇの比表面積を有する導電性粒子を添加することにより、導電性インク組成物の柔軟性を向上させる方法。
請求項１の導電性組成物を用いて電子デバイスを製造する方法であって、導電性組成物を基板上に塗工して導電性トレース又は電子回路を形成するステップと、前記導電性組成物を９０°Ｃから１８０°Ｃで５から６０分間硬化及び／又は乾燥させる工程を含む、方法。