JP6750685B2 - 感光性導電ペーストおよび導電パターン形成用フィルム - Google Patents
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Description
実施例1〜36および比較例1〜3については、膜厚50μmのPETフィルム“ルミラー(登録商標)”T60(東レ(株)製)上に、実施例1〜36および比較例1〜3により得られた感光性導電ペーストを、乾燥後の膜厚が2μmになるように塗布し、100℃の乾燥オーブン内で5分間乾燥した。
実施例1〜36および比較例1〜3については、膜厚50μmのPETフィルム“ルミラー(登録商標)”T60上に、実施例1〜36および比較例1〜3により得られた感光性導電ペーストを、乾燥後の膜厚が2μmになるように塗布し、塗布膜を100℃の温度の乾燥オーブン内で5分間乾燥した。
比抵抗(Ω・cm)={抵抗値(Ω)×膜厚(m)×線幅(m)}/{ライン長(m)×100} ・・・ (1)。
上記<導電性(比抵抗)>に記載の方法により得られた図1に示す比抵抗測定用サンプルを、面状態無負荷U字伸縮試験機DLDMLH−FS(ユアサシステム機器(株))に、導電パターンが山折になるようセットし、図1に示す短辺Aと短辺Bとの距離が10mmになるまで近づけては元に戻す屈曲動作を1万回繰り返した。試験前後の配線抵抗値を測定し、下記の式(2)に示す変化率から耐屈曲性を評価した。
変化率(%)={試験後の配線抵抗値(Ω)/試験前の配線抵抗値(Ω)}×100・・・(2)。
実施例1〜36および比較例1〜3については、ITO付きPETフィルム“ELECRYSTA”(登録商標)V150A−OFSD5C5(日東電工(株)製)上に、実施例1〜36および比較例1〜3により得られた感光性導電ペーストを、乾燥後の膜厚が2μmになるように塗布し、100℃の乾燥オーブン内で、5分間乾燥した。
作製した圧力センサーを厚み1mmのスライドガラスで挟み、直径10mmの円柱でサンプル中央部を500gf(4.9N)の力で押し込み、押し込み前後の膜厚から圧縮変位率(%)((押し込み前膜厚−押し込み後膜厚)/押し込み前膜厚×100)を測定した。
作製した圧力センサーを厚み1mmのスライドガラスで挟み、85℃、85%RHの環境槽に240h投入した後、直径10mmの円柱でサンプル中央部を500gf(4.9N)の力で押し込み、押し込み前後の膜厚から圧縮変位率(%)((押し込み前膜厚−押し込み後膜厚)/押し込み前膜厚×100)を測定した。
作製した圧力センサーに100kHz、3Vの交流電圧を印加し、静電容量値が10pF以上であれば良とし、10pF未満であれば不良とした。
・テトラメチルアンモニウムクロリド(分子量:109)
・コリンクロリド(分子量:139)
・トリエチルメチルアンモニウムクロリド(分子量:151)
・ジアリルジメチルアンモニウムクロリド(分子量:161)
・テトラエチルアンモニウムクロリド(分子量:165)
・アセチルコリンクロリド(分子量:181)
・ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド(分子量:185)
・テトラプロピルアンモニウムクロリド(分子量:221)
・ベンジルトリエチルアンモニウムクロリド(分子量:227)
・デシルトリメチルアンモニウムクロリド(分子量:235)
・ベンゾイルクロリンクロリド(分子量:243)
・ドデシルトリメチルアンモニウムクロリド(分子量:263)
・テトラブチルアンモニウムクロリド(分子量:277)
・トリメチルテトラデシルアンモニウムクロリド(分子量:291)
・ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロリド(分子量:320)
・ベンジルドデシルジメチルアンモニウムクロリド(分子量:339)
・ジデシルジメチルアンモニウムクロリド(分子量:362)
・ベンザルコニウムクロリド(分子量:368)
・ベンジルセチルジメチルアンモニウムクロリド(分子量:396)
・ジドデシルジメチルアンモニウムクロリド(分子量418)
・ベンジルジメチルステアリルアンモニウムクロリド(分子量:424)
・テトラブチルアンモニウムブロミド(分子量:322)
・テトラブチルアンモニウムヨージド(分子量:369)。
(合成例1)カルボキシル基含有アクリル系共重合体(B−1)
窒素雰囲気の反応容器中に、150gのジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(以下、「DMEA」)を仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのエチルアクリレート(以下、「EA」)、20gのメタクリル酸2−エチルヘキシル(以下、「2−EHMA」)、20gのn−ブチルアクリレート(以下、「BA」)、15gのN−メチロールアクリルアミド(以下、「MAA」)、25gのアクリル酸(以下、「AA」)、0.8gの2,2’−アゾビスイソブチロニトリルおよび10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で6時間加熱して重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。得られた反応溶液をメタノールで精製することにより未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することにより、共重合比率(重量基準):EA/2−EHMA/BA/MAA/AA=20/20/20/15/25の、カルボキシル基含有アクリル系共重合体(B−1)を得た。得られたカルボキシル基含有樹脂(B−1)の酸価は153mgKOH/gであった。
窒素雰囲気の反応容器中に、150gのDMEAを仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのEA、40gの2−EHMA、20gのBA、15gのAA、0.8gの2,2’−アゾビスイソブチロニトリルおよび10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに80℃で6時間加熱して重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのグリシジルメタクリレート(以下、「GMA」)、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライドおよび10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間加熱して付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することにより未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することにより、共重合比率(質量基準):EA/2−EHMA/BA/GMA/AA=20/40/20/5/15の、不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有アクリル系共重合体(B−2)を得た。得られたカルボキシル基含有樹脂(B−2)の酸価は107mgKOH/gであった。
窒素雰囲気の反応容器中に、492.1gのDMEA、860.0gのEOCN−103S(日本化薬(株)製;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂;エポキシ当量:215.0g/当量)、288.3gのAA、4.92gの2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾールおよび4.92gのトリフェニルホスフィンを仕込み、98℃の温度で反応液の酸価が0.5mg・KOH/g以下になるまで加熱して反応させ、エポキシカルボキシレート化合物を得た。引き続き、この反応液に169.8gのDMEAおよび201.6gのテトラヒドロ無水フタル酸を仕込み、95℃で4時間加熱して反応させ、カルボン酸変性エポキシ樹脂(B−3)を得た。得られたカルボキシル基含有樹脂(B−3)の酸価は104mgKOH/gであった。
窒素雰囲気の反応容器中に、368.0gのRE−310S(日本化薬(株)製;エポキシ当量:184.0g/当量)、141.2gのAA、1.02gのハイドロキノンモノメチルエーテルおよび1.53gのトリフェニルホスフィンを仕込み、98℃の温度で反応液の酸価が0.5mgKOH/g以下になるまで加熱して反応させ、エポキシカルボキシレート化合物を得た。その後、この反応溶液に755.5gのDMEA、268.3gの2,2−ビス(ジメチロール)−プロピオン酸、1.08gの2−メチルハイドロキノンおよび140.3gのスピログリコールを加え、45℃に昇温した。この溶液に485.2gのトリメチルヘキサメチレンジイソシアネートを、反応温度が65℃を超えないように徐々に滴下した。滴下終了後、反応温度を80℃に上昇させ、赤外吸収スペクトル測定法により、2250cm−1付近の吸収がなくなるまで6時間加熱して反応させ、ウレタン結合を有するカルボキシル基含有樹脂(B−4)を得た。得られたウレタン結合を有するカルボキシル基含有樹脂(B−4)の酸価は80.0mgKOH/gであった。
・“IRGACURE”(登録商標)OXE01(BASFジャパン(株)製、オキシム系化合物)(以下、OXE01と称す)。
・ライトアクリレートBP−4EA(共栄社化学(株)製)
・CN972(ウレタン結合含有光重合性化合物 サートマー(株)製)。
・粒子径(D50)0.7μm、アスペクト比1.1のAg粒子
・粒子径(D50)0.7μm、アスペクト比2.2のAg粒子。
・ハイトレル(登録商標)4047N(融点:182℃、東レデュポン(株)製)
・片面エンボス加工ハイトレル(登録商標)4047N(直径100μm深さ30μm)(融点182℃、東レデュポン(株)製)
・ミラクトラン(登録商標)E394POTA(融点130℃、東ソー(株)製)。
100mLクリーンボトルに、10.0gの不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有アクリル系共重合体(B−2)、0.50gのOXE01、5gのライトアクリレートBP−4EA、10.0gのDMEAおよび0.24gのテトラメチルアンモニウムクロリドを入れ、自転−公転真空ミキサー“あわとり錬太郎”(登録商標)ARE−310((株)シンキー製)を用いて混合して、25.74gの樹脂溶液(固形分61.1質量%)を得た。
表1〜4に示す組成の感光性導電ペーストを実施例1と同じ方法で作製し、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表5に示す。
100mLクリーンボトルに、10.0gのウレタン結合を有するカルボキシル基含有樹脂(B−4)、0.5gのOXE−01、5gのCN972、30.0gのプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PMACと称す)および0.24gのベンジルトリエチルアンモニウムクロリドを入れ、自転−公転真空ミキサー“あわとり錬太郎”(登録商標)ARE−310((株)シンキー製)を用いて混合して、45.74gの樹脂溶液(固形分34.4質量%)を得た。
4級アンモニウム塩化合物を添加しなかった以外は実施例1と同様に感光性導電ペースト製造し、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表5に示す。
4級アンモニウム塩化合物の代わりに表4に示す化合物を用いた以外は実施例1と同様に感光性導電ペーストを製造し、実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表5に示す。
図2に示す圧力センサーを作成した。弾性体3として厚み100μmのハイトレル(登録商標)4047Nを用いた。実施例1で用いた感光性導電ペーストを用いて、実施例1と同様の条件で弾性体3の片面に直径30mmの円形電極パターン1を形成した。また、実施例1で用いた感光性導電ペーストを用いて、厚み50μmのPETフィルム2上に直径30mmの円形電極パターン1を形成した。図2に示すように、円形電極パターン1を形成したPETフィルム2を、厚み10μmの粘着層4を介して前記の片面電極形成済みの弾性体3に電極同士が平行かつ、上下位置が重なるように貼り付けて圧力センサーを得た。得られた圧力センサーのセンシング性と環境負荷耐性の評価を行った。評価結果を表6に示す。
図3に示す圧力センサーを作成した。弾性体3として厚み100μmの片面エンボス付ハイトレル(登録商標)4047Nを用いた。実施例1で用いた感光性導電ペーストを用いて、実施例1と同様の条件で弾性体3のフラット面に直径30mmの円形電極パターン1を形成した。また、実施例1で用いた感光性導電ペーストを用いて、厚み50μmのPETフィルム2上に直径30mmの円形電極パターンを形成した。図3に示すように、円形電極パターン1を形成したPETフィルム2を、厚み10μmの粘着層4を介して前記の片面電極形成済みの弾性体3のエンボス加工面に電極同士が平行かつ、上下位置が重なるように貼り付けて圧力センサーを得た。得られた圧力センサーのセンシング性と環境負荷耐性の評価を行った。評価結果を表6に示す。
図4に示す比抵抗測定用サンプルを作成した。実施例37で作製した導電パターン形成用フィルムをフォトマスクを介して、上記<微細パターニング性>に記載の条件で露光および現像して、離型性フィルム上に配線パターンを形成した。厚み1mmのガラス基板5の両面および端面に、前記パターン形成済みの導電パターン形成用フィルムを用いて、150℃で配線パターンを熱転写した後、離型性フィルムを剥離した。引き続き、140℃の乾燥オーブン内で30分間キュアすることにより、図4に示す比抵抗測定用サンプルを得た。得られた比抵抗測定用サンプルを用いて上記<微細パターニング性>に記載の方法で比抵抗を算出し、導電性を評価した。評価結果を表5に示す。
(比較例4)
図5に示す圧力センサーを作成した。弾性体3として厚み100μmのハイトレル(登録商標)4047Nを用いた。比較例1で用いた感光性導電ペーストを用いて、厚み50μmのPETフィルム2上に電極パターン1を形成したものを2枚作製した。図5に示すように、2枚の円形電極パターン1を形成したPETフィルム2を、厚み10μmの粘着層4を介して弾性体3の両面に貼り付けて圧力センサーを得た。
(比較例5)
感光性導電ペーストとして比較例1で用いた感光性導電ペーストを用い、弾性体3としてミラクトラン(登録商標)E394POTAを用いた以外は実施例38と同じ方法で圧力センサーを製造し、実施例38と同様にして評価を行った。評価結果を表6に示す。
(比較例6)
比較例1で用いた感光性導電ペーストを用い、実施例40と同様にして評価を行った。評価結果を表5に示す。
2:PETフィルム
A:比抵抗測定用サンプルの短辺
B:比抵抗測定用サンプルの反対側の短辺
3:弾性体
4:粘着層
5:ガラス基板
Claims (8)
- 4級アンモニウム塩化合物(A)、カルボキシル基含有樹脂(B)、光重合開始剤(C)、不飽和二重結合を有する反応性モノマー(D)および導電性粒子(E)を有する感光性導電ペーストであって、該4級アンモニウム塩化合物(A)が、4級アンモニウムクロリド化合物、4級アンモニウムブロミド化合物および4級アンモニウムヨージド化合物から選ばれたいずれかの化合物である感光性導電ペースト。
- 前記導電性粒子(E)100重量部に対して、前記4級アンモニウム塩化合物(A)を0.01〜5重量部含有する請求項1記載の感光性導電ペースト。
- 前記4級アンモニウム塩化合物(A)中におけるアニオンの割合が10.0重量%以上である請求項1または2記載の感光性導電ペースト。
- 前記4級アンモニウム塩化合物(A)の分子量が350以下である請求項1〜3のいずれか記載の感光性導電ペースト。
- 前記4級アンモニウム塩化合物(A)の窒素原子に結合する基の少なくとも三つがCxH 2x+1 (x=1〜4)である請求項1〜4のいずれか記載の感光性導電ペースト。
- 離型性フィルムおよび請求項1〜5のいずれか記載の感光性導電ペーストの乾燥膜を含み、該離型性フィルム上に該乾燥膜が積層された導電パターン形成用フィルム。
- 融点が140℃以上である弾性体の少なくとも一方の表面に、請求項1〜5のいずれか記載の感光性導電ペーストの硬化物からなる電極を有する圧力センサー。
- 請求項6記載の導電パターン形成用フィルムおける、乾燥膜に対して露光および現像を行い、離型性フィルム上にパターンを形成した後、該パターンが基板に接するように導電パターン形成用フィルムを基板に積層し、この積層体を加熱加圧することによって、該パターンを基板の両面および端面に転写し、さらに該パターンを加熱してキュアすることによって、配線が基板端面を経由して基板の両面に形成された両面配線付基板を得る配線付基板の製造方法。
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