JP7331840B2 - conductive paste - Google Patents

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Description

本発明の目的は、タッチパネル等に用いられる、透明導電薄膜と近接して形成される微細配線を形成するために好適に用いられる導電性ペーストを提供することにあり、また、プリンテッド・エレクトロニクスにおいて、TFTベース電極を形成する際に、高表面平滑性を持つ電極回路配線を問題なく製造することができる導電性ペーストを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a conductive paste suitably used for forming fine wiring formed in proximity to a transparent conductive thin film, which is used in touch panels and the like, and is also used in printed electronics. Another object of the present invention is to provide a conductive paste that enables the production of electrode circuit wiring having high surface smoothness without any problem when forming a TFT base electrode.

近年、携帯電話や、ノートパソコン、電子書籍などに代表される透明タッチパネルを搭載する電子機器の高性能化と小型化が急激に進んでいる。これらの電子機器の高性能化と小型化には、搭載される電子部品の小型化、高性能化、集積度の向上に加え、これら電子部品相互を接合する電極回路配線の高密度化が求められている。透明タッチパネルの方式として電極回路配線の数が少ない抵抗膜方式に加え、電極回路配線の数が飛躍的に多い静電容量方式の普及が近年急速に進んでおり、このような観点から電極回路配線の高密度化が強く求められている。また、ディスプレイ画面をより大きくするために、また商品デザイン上の要求により、電極回路配線が配置される額縁部をより狭くしたいとの要求があり、このような観点からも電極回路配線の高密度化が求められている。以上のような要求を満たすために、従来以上の電極回路配線の高密度配置を行うことができる技術が求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices equipped with a transparent touch panel, such as mobile phones, laptop computers, and electronic books, have been rapidly increasing in performance and miniaturization. In order to increase the performance and reduce the size of these electronic devices, it is necessary to reduce the size, improve the performance, and improve the degree of integration of the electronic components to be mounted, as well as increase the density of the electrode circuit wiring that connects these electronic components. It is In addition to the resistive film method, which has a small number of electrode circuit wiring, as a transparent touch panel method, the electrostatic capacitance method, which has a large number of electrode circuit wiring, has rapidly spread in recent years. There is a strong demand for higher densities. In addition, in order to make the display screen larger and due to product design requirements, there is a demand for a narrower frame portion where the electrode circuit wiring is arranged. transformation is required. In order to meet the above demands, there is a need for a technique capable of arranging the electrode circuit wiring at a higher density than in the past.

抵抗膜方式の透明タッチパネルの額縁部分の電極回路配線の配置密度は、平面方向のラインとスペースの幅が各々200μm(以下、L/S=200/200μmというように略記する)以上程度であり、これを導電性ペーストのスクリーン印刷によって形成することが従来から行われている。静電容量方式のタッチパネルでは、L/Sの要求は100/100μm程度以下となっており、さらにはL/Sが50/50μm以下を求められる場合もあり、スクリーン印刷による電極回路配線形成技術では対応困難な状況になりつつある。 The arrangement density of the electrode circuit wiring in the frame portion of the resistive transparent touch panel is such that the widths of lines and spaces in the plane direction are each about 200 μm (hereinafter abbreviated as L/S=200/200 μm) or more, Conventionally, this has been formed by screen-printing a conductive paste. In capacitive touch panels, the required L/S is about 100/100 μm or less, and in some cases L/S is required to be 50/50 μm or less. The situation is becoming difficult to deal with.

スクリーン印刷に替わる電極回路配線形成技術の候補の一例として、フォトリソグラフィ法が挙げられる。フォトリソグラフィ法を用いれば、L/Sが50/50μm以下の細線を形成することも十分に可能である。しかしながらフォトリソグラフィ法にも課題がある。フォトリソグラフィ法の最も典型的な事例は感光性レジストを用いる手法であり、一般的には、銅箔層を形成した表面基板の銅箔部位に感光性レジストを塗布し、フォトマスクあるいはレーザー光の直接描画等の方法により所望のパターンを露光し、感光性レジストの現像を行ない、その後、所望のパターン以外の銅箔部位を薬品で溶解・除去することにより、銅箔の細線パターンを形成させる。このため、廃液処理による環境負荷が大きく、さらには工程が煩雑であり、生産効率の観点、コスト的観点を含め多くの課題を抱えている。 Photolithography is an example of a candidate electrode circuit wiring formation technique that can replace screen printing. By using the photolithography method, it is sufficiently possible to form fine lines with L/S of 50/50 μm or less. However, the photolithographic method also has problems. The most typical example of the photolithography method is the method using a photosensitive resist. Generally, a photosensitive resist is applied to the copper foil portion of the surface substrate on which the copper foil layer is formed, and a photomask or laser light is applied. A desired pattern is exposed by a method such as direct writing, the photosensitive resist is developed, and then the copper foil portions other than the desired pattern are dissolved and removed with a chemical to form a thin line pattern of the copper foil. For this reason, the waste liquid treatment has a large environmental load, the process is complicated, and there are many problems including the viewpoint of production efficiency and cost.

特許文献1には、無機粉末と、カルボキシル基含有樹脂と、ガラスフリットと、溶剤からなるペーストを基板上に塗布する塗布工程と、塗布された前記ペーストを乾燥し、乾燥塗膜を形成する乾燥工程と、レーザー照射により、前記乾燥塗膜にパターンを描画するレーザー照射工程と、アルカリ溶液を用いて、前記パターンを現像する現像工程と、を含むパターン形成方法、が開示されている。かかる提案はレーザーによるペースト樹脂成分中の樹脂成分を除去することによりパターン化を行う点が、一般的なフォトリソグラフィと異なるが、アルカリ溶液による洗浄が必要な点で従来のフォトリソグラフィ法の欠点を解消したとは云えない。 In Patent Document 1, a coating step of applying a paste composed of an inorganic powder, a carboxyl group-containing resin, a glass frit, and a solvent on a substrate, and drying the applied paste to form a dry coating film. a laser irradiation step of drawing a pattern on the dry coating film by laser irradiation; and a developing step of developing the pattern using an alkaline solution. This proposal differs from general photolithography in that patterning is performed by removing the resin component in the paste resin component with a laser. I can't say it's resolved.

特許文献2には、AlN粉末、ガラスフリット及び溶剤を含むペーストを基板上に塗布する塗布工程と、塗布された前記ペーストを乾燥し、乾燥塗膜を形成する乾燥工程と、レーザー光の照射により、前記乾燥塗膜に導電パターンを描画するレーザー描画工程と、前記乾燥塗膜のうち、前記レーザー光の未照射部分を、現像液を用いて除去する現像工程とを含むことを特徴とする導電パターン形成方法が開示されている。かかる発明も、パターニングにレーザーを使用する点では前記技術と同様であり、洗浄を必須とする点で、従来のフォトリソグラフィ法の欠点を解消した物とは云えない。 In Patent Document 2, a coating step of applying a paste containing AlN powder, glass frit and a solvent on a substrate, a drying step of drying the applied paste to form a dry coating film, and a laser beam irradiation , a laser drawing step of drawing a conductive pattern on the dry coating film, and a developing step of removing a portion of the dry coating film that has not been irradiated with the laser light using a developer A patterning method is disclosed. This invention is similar to the above technology in that it uses a laser for patterning, and in that it requires cleaning, it cannot be said that it eliminates the drawbacks of the conventional photolithography method.

さらに近年のプリンテッド・エレクトロニクス技術では、印刷によりトランジスタなどの能動素子を作製する技術が実現しつつある。かかる用途においては微細配線と同時に膜厚の均一性、薄膜化が要求される。印刷技術においても従来のスクリーン印刷やグラビア印刷ではなく、反転印刷法、マイクロコンタクト印刷法、スクリーン・オフセット印刷法、インクジェット印刷法、インクジェット・オフセット印刷法、パッド印刷法などが適用されるようになってきており、従来の導電性ペーストではこのような新規な印刷手法への適用が困難となってきている。 Furthermore, in the recent printed electronics technology, a technology for fabricating active elements such as transistors by printing is being realized. In such applications, uniformity of film thickness and thinning are required at the same time as fine wiring. In terms of printing technology, instead of conventional screen printing and gravure printing, reversal printing, microcontact printing, screen offset printing, inkjet printing, inkjet offset printing, pad printing, etc. have been applied. It is becoming difficult to apply conventional conductive pastes to such new printing methods.

特開2010-237573号公報JP 2010-237573 A 特開2011-181338号公報JP 2011-181338 A

本発明の目的は、タッチパネル等に用いられる、透明導電薄膜と近接して形成される微細配線を形成するために好適に用いられる導電性ペーストを提供することにあり、また、TFTベース電極を形成する際に、高表面平滑性を持つ電極回路配線を問題なく製造することができる導電性ペーストを提供することにあり、さらにプリンテッド・エレクトロニクス技術に用いられる新規な印刷技術に広く適合可能な導電性ペーストを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a conductive paste that is suitably used for forming fine wiring formed in proximity to a transparent conductive thin film for use in touch panels and the like, and also for forming a TFT base electrode. The object of the present invention is to provide a conductive paste that can be used to manufacture electrode circuit wiring having high surface smoothness without any problem when printing, and that is widely compatible with new printing techniques used in printed electronics technology. To provide a sexual paste.

本発明者らは高表面平滑性を持つ電極回路配線を配置する導電性ペーストについて鋭意検討した結果、導電性膜を形成するのに適する導電性ペーストを見出した。すなわち、本願発明は以下の構成からなるものである。
[1] 導電性フィラー、有機溶剤、及びバインダ樹脂を少なくとも含む導電性ペーストにおいて、前記バインダ樹脂として
ビスフェノール構造を有するジオール化合物、
カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物、および
イソシアネート化合物
の重付加反応物であるカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を用いることを特徴とする導電性ペースト。
[2] 前記有機溶剤の含有量が、導電性フィラー100質量部に対して5~100質量部であり、かつ、バインダ樹脂の含有量が、導電性フィラー100質量部に対して5~25質量部であることを特徴とする[1]に記載の導電性ペースト。
[3] 前記ビスフェノール構造を有するジオール化合物が、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物である事を特徴とする[1]または[2]に記載の導電性ペースト。
[4] 前記ビスフェノール構造を有するジオール化合物の分子量が500以下である事を特徴とする[1]から[3]のいずれかに記載の導電性ペースト。
[5] 前記導電性フィラーが、レーザー回折法により測定された中心径D50が0.8μm以上2.0μm未満の金属粉末である事を特徴とする[1]から[4]のいずれかに記載の導電性ペースト。
The inventors of the present invention have extensively studied a conductive paste for arranging electrode circuit wiring having high surface smoothness, and found a conductive paste suitable for forming a conductive film. That is, the present invention consists of the following configurations.
[1] A conductive paste containing at least a conductive filler, an organic solvent, and a binder resin, wherein the binder resin is a diol compound having a bisphenol structure,
A conductive paste characterized by using a carboxyl group-containing dihydroxy compound and a carboxyl group-containing polyurethane resin which is a polyaddition reaction product of an isocyanate compound.
[2] The content of the organic solvent is 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive filler, and the content of the binder resin is 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive filler. The conductive paste according to [1], characterized in that it is a part.
[3] The conductive paste according to [1] or [2], wherein the diol compound having a bisphenol structure is an alkylene oxide adduct of bisphenol A.
[4] The conductive paste according to any one of [1] to [3], wherein the diol compound having a bisphenol structure has a molecular weight of 500 or less.
[5] Any one of [1] to [4], wherein the conductive filler is a metal powder having a center diameter D50 of 0.8 μm or more and less than 2.0 μm as measured by a laser diffraction method. conductive paste.

本発明の導電性ペーストは、バインダ樹脂としてビスフェノール構造を有するジオール化合物を骨格に含むカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を用いる事によりスクリーン印刷にて形成した塗膜の表面粗さRaが小さく、具体的にはRaが0.4μm以下となり、湿熱試験後の基材との接着性に優れる導電膜を形成できる導電性ペーストであり、このような構成をとることによって、線幅、線間幅ともに微細化が可能で、タッチパネルなどに要求される微細配線ならびにプリンテッド・エレクトロニクスによるTFTゲート電極等、ベース、コレクタ、エミッタ電極などに適した導電性膜を形成できることができる。 In the conductive paste of the present invention, a coating film formed by screen printing has a small surface roughness Ra by using a carboxyl group-containing polyurethane resin containing a diol compound having a bisphenol structure in its skeleton as a binder resin. It is a conductive paste that has an Ra of 0.4 μm or less and can form a conductive film having excellent adhesion to the substrate after a wet heat test. It is possible to form a conductive film suitable for fine wiring required for touch panels and TFT gate electrodes for printed electronics, as well as base, collector, and emitter electrodes.

本発明の導電性ペーストは、バインダ樹脂、導電性フィラーよび有機溶剤を必須成分として含有する。
<バインダ樹脂>
本発明におけるバインダ樹脂としては、ビスフェノール構造を有するジオール化合物、カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物、およびイソシアネート化合物を重付加反応することによって得られるカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を用いる。
本発明のバインダ樹脂は数平均分子量が3,000~100,000、酸価が20~500meq./kgであることが好ましい。
本発明におけるビスフェノール構造を有するジオール化合物としてはビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールSのアルキレンオキサイド付加物、それらの混合物、重縮合物を用いることができる。
本発明では、ビスフェノールA/F共重合型、ビスフェノールS型、ビスフェノールA/S共重合型を用いる事ができる。これらの内、基材密着性、得られる被膜の柔軟性の観点から、さらには、反転印刷、マイクロコンタクト印刷、その他オフセット工程を含む印刷技術に於けるブランケットを介した転写性の観点より、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物を用いる事が好ましい
本発明におけるバインダ樹脂の酸価は20meq./kg以上500meq./kg以下であることが好ましく、30meq./kg以上200meq./kg以下であることがより好ましい。有機成分中の酸価は基材密着性、特に湿熱試験後の密着性を向上させるが、高すぎると有機成分の加水分解を促進し導電性や基材密着性を損なうおそれがある。また耐マイグレーション性にも悪影響を及ぼすおそれがある。
The conductive paste of the present invention contains a binder resin, a conductive filler and an organic solvent as essential components.
<Binder resin>
As the binder resin in the present invention, a carboxyl group-containing polyurethane resin obtained by polyaddition reaction of a diol compound having a bisphenol structure, a dihydroxy compound containing a carboxyl group, and an isocyanate compound is used.
The binder resin of the present invention has a number average molecular weight of 3,000 to 100,000 and an acid value of 20 to 500 meq. /kg is preferred.
The diol compound having a bisphenol structure in the present invention includes bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, alkylene oxide adducts of bisphenol A, alkylene oxide adducts of bisphenol F, alkylene oxide adducts of bisphenol S, mixtures thereof, and polycondensation. can use objects.
In the present invention, bisphenol A/F copolymerization type, bisphenol S type, and bisphenol A/S copolymerization type can be used. Among these, from the viewpoint of substrate adhesion, the flexibility of the resulting film, and from the viewpoint of transferability through a blanket in reverse printing, microcontact printing, and other printing techniques including offset processes, bisphenol It is preferable to use an alkylene oxide adduct of A. The acid value of the binder resin in the present invention is 20 meq. / kg or more 500 meq. /kg or less, and 30 meq. /kg or more 200 meq. /kg or less is more preferable. The acid value in the organic component improves the adhesion to the substrate, especially after the wet heat test, but if it is too high, the hydrolysis of the organic component may be accelerated and the electrical conductivity and adhesion to the substrate may be impaired. Moreover, there is a possibility that the migration resistance may be adversely affected.

バインダ樹脂の酸価を所定の範囲に収めるには、カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物を用いる。
カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物としては、2,2-ジメチロールプロピオン酸、2,2-ジメチロールブタン酸、N,N-ビスヒドロキシエチルグリシン、N,N-ビスヒドロキシエチルアラニンなどが挙げられる。
A dihydroxy compound containing a carboxyl group is used to keep the acid value of the binder resin within a predetermined range.
Dihydroxy compounds containing a carboxyl group include 2,2-dimethylolpropionic acid, 2,2-dimethylolbutanoic acid, N,N-bishydroxyethylglycine, N,N-bishydroxyethylalanine and the like.

イソシアネート化合物としては、2,4-トリレンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネート、p-フェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート、m-フェニレンジイソシアネート、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、2,6-ナフタレンジイソシアネート、3,3’-ジメチル-4,4’-ビフェニレンジイソシアネート、4,4’-ジフェニレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアネートジフェニルエーテル、1,5-ナフタレンジイソシアネート、m-キシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート等が挙げられる。 Isocyanate compounds include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,4' - biphenylene diisocyanate, 2,6-naphthalene diisocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4'-biphenylene diisocyanate, 4,4'-diphenylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanate diphenyl ether, 1,5-naphthalene diisocyanate, m-xylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, toluene diisocyanate and the like.

ビスフェノール構造を有するジオール化合物、カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物、イソシアネート化合物のそれぞれの含有比率は、ビスフェノール構造を有するジオール化合物100質量部に対し、カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物、イソシアネート化合物はそれぞれ、3~10質量部、60~80質量部であることが好ましい。前期範囲とすることで、密着性および耐熱性の効果を奏することが出来る。 The content ratio of each of the diol compound having a bisphenol structure, the dihydroxy compound containing a carboxyl group, and the isocyanate compound is 3 parts per 100 parts by mass of the diol compound having a bisphenol structure. ~10 parts by mass, preferably 60 to 80 parts by mass. Adhesion and heat resistance effects can be exhibited by setting it as the former range.

ビスフェノール構造を有するジオール化合物の分子量は、500以下であることが好ましく、より好ましくは400以下であり、さらに好ましくは350以下である。また、下限は特に限定されないが、200以上であることが好ましく、より好ましくは300以上であり、さらに好ましくは以上である。前記範囲内とすることで、ウレタン基濃度が最適化され、優れた密着性の効果を奏することができる。 The molecular weight of the diol compound having a bisphenol structure is preferably 500 or less, more preferably 400 or less, still more preferably 350 or less. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, and still more preferably 300 or more. Within the above range, the urethane group concentration is optimized, and excellent adhesion can be achieved.

バインダ樹脂の含有量は、導電性フィラー100質量部に対して5~25質量部であることが好ましく、より好ましくは5~15質量部である。前記範囲内とすることで、導電性と基材への密着性が良好となる。 The content of the binder resin is preferably 5 to 25 parts by mass, more preferably 5 to 15 parts by mass based on 100 parts by mass of the conductive filler. By setting it within the above range, the conductivity and the adhesion to the substrate are improved.

本発明ではバインダ樹脂として他の樹脂を補助的に配合することができる。バインダ樹脂の種類は熱可塑性樹脂であることが好ましく、特に限定されないが、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン、スチレンーアクリル樹脂、スチレンーブタジエン共重合体、フェノール樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、スチレンーアクリル樹脂、スチレンーブタジエン共重合樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン-酢酸ビニル共重合、ポリスチレン、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等を挙げることができ、これらの樹脂は単独で、あるいは2種以上の混合物として、使用することができる。ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、繊維素誘導体樹脂からなる群から選ばれる1種又は2種以上の混合物であることが好ましい。 In the present invention, other resins may be added as a binder resin. The type of the binder resin is preferably a thermoplastic resin, and is not particularly limited, but polyester resin, epoxy resin, phenoxy resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polycarbonate resin, polyurethane resin, phenol resin, acrylic resin, polystyrene, styrene resin. -Acrylic resin, styrene-butadiene copolymer, phenolic resin, polyethylene resin, polycarbonate resin, phenolic resin, alkyd resin, styrene-acrylic resin, styrene-butadiene copolymer resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, vinyl chloride -vinyl acetate copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, polystyrene, silicone resin, fluororesin, etc., can be mentioned, and these resins can be used alone or as a mixture of two or more. It is preferably one or a mixture of two or more selected from the group consisting of polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, phenoxy resins, vinyl chloride resins, and cellulose derivative resins.

本発明におけるバインダ樹脂の数平均分子量は特に限定はされないが、数平均分子量が3,000~100,000であることが好ましく、より好ましくは8000~50000である。数平均分子量が低すぎると、形成された導電性膜の耐久性、耐湿熱性の面で好ましくない。一方、数平均分子量が高すぎると、樹脂の凝集力が増し、導電性膜としての耐久性等は向上するものの、表面平滑性が顕著に悪化することがある。 Although the number average molecular weight of the binder resin in the present invention is not particularly limited, the number average molecular weight is preferably from 3,000 to 100,000, more preferably from 8,000 to 50,000. If the number average molecular weight is too low, it is not preferable in terms of durability and moist heat resistance of the formed conductive film. On the other hand, if the number average molecular weight is too high, the cohesive force of the resin increases, and although the durability of the conductive film is improved, the surface smoothness may be significantly deteriorated.

本発明におけるバインダ樹脂のガラス転移温度は60℃以上であることが好ましく、65℃以上であることがより好ましい。ガラス転移温度が低いと導電性膜としての湿熱後信頼性が低下するおそれがあり、また表面硬度の低下を誘発しタック性により使用の際に接触相手側へのペースト含有成分の移行が生じて導電性膜信頼性が低下するおそれがある。一方バインダ樹脂のガラス転移温度は印刷性、密着性、溶解性、ペースト粘度を考慮すると、150℃以下が好ましく、120℃以下がより好ましく、100℃以下が更に好ましい。 The glass transition temperature of the binder resin in the invention is preferably 60° C. or higher, more preferably 65° C. or higher. If the glass transition temperature is low, there is a risk that the reliability as a conductive film after wet heat will decrease, and the surface hardness will decrease, and the tackiness will cause migration of the components contained in the paste to the contact partner during use. The reliability of the conductive film may deteriorate. On the other hand, the glass transition temperature of the binder resin is preferably 150° C. or lower, more preferably 120° C. or lower, and even more preferably 100° C. or lower, in consideration of printability, adhesion, solubility and paste viscosity.

<導電性フィラー>
本発明における導電性フィラーとしては金属粉、炭素系粒子、金属被覆された無機ないし有機粒子、導電性高分子、導電性高分子を含むハイブリッド材料等を用いる事ができる。本発明で主として用いられる導電性フィラーは金属粉である。金属粉としては、金、銀、プラチナ、ロジウム、ルテニウム等の貴金属、銅、ニッケル、アルミニウムなどの卑金属、銀被覆銅粉、銀被覆ニッケル粉のような貴金属により被覆された卑金属粒子、黄銅、青銅、白銅、リン青銅、モネル、インバー、洋白、銀銅合金などの合金粉末を用いる事ができる。
一般に導電性ペーストとして最も多く用いられている金属粉は銀粉であり、本発明でも同様に銀粉を好ましく用いる事ができる。本発明に用いられる銀粉の形状は特に限定されない。従来から知られている形状の例としては、フレーク状(リン片状)、球状、樹枝状(デンドライト状)、特開平9-306240号公報に記載されている球状の1次粒子が3次元状に凝集した形状(凝集状)等がある。
<Conductive filler>
As the conductive filler in the present invention, metal powders, carbon-based particles, metal-coated inorganic or organic particles, conductive polymers, hybrid materials containing conductive polymers, and the like can be used. The conductive filler mainly used in the present invention is metal powder. Metal powders include precious metals such as gold, silver, platinum, rhodium and ruthenium; base metals such as copper, nickel and aluminum; base metal particles coated with precious metals such as silver-coated copper powder and silver-coated nickel powder; , cupronickel, phosphor bronze, monel, invar, nickel silver, silver-copper alloy, and other alloy powders can be used.
Silver powder is generally the most commonly used metal powder for conductive paste, and silver powder can be preferably used in the present invention as well. The shape of the silver powder used in the present invention is not particularly limited. Examples of conventionally known shapes include flake-like (flaky), spherical, dendrite-like, and three-dimensional spherical primary particles described in JP-A-9-306240. There is an aggregated shape (aggregate) etc.

本発明に用いられる銀粉の中心径(D50)は0.6μm以上であることが好ましい。より好ましくは、0.8μm以上である。また中心径の好ましい上限は2.0μm未満である。より好ましくは1.5μm以下であり、さらに好ましくは1μm以下である。中心径が所定の範囲から逸脱する場合には、導電パスが良好に形成されず、導電性悪化を招く可能性がある。また粒径が細かくなりすぎると凝集し易く、結果として分散が困難となることがある。また上限を超えると、印刷被膜の平滑性が低下することがある。 The median diameter (D50) of the silver powder used in the present invention is preferably 0.6 μm or more. More preferably, it is 0.8 μm or more. Moreover, the preferable upper limit of the center diameter is less than 2.0 μm. It is more preferably 1.5 μm or less, and still more preferably 1 μm or less. If the center diameter deviates from the predetermined range, a conductive path may not be formed satisfactorily, resulting in poor conductivity. On the other hand, if the particle size is too small, it tends to aggregate, and as a result, it may become difficult to disperse. On the other hand, when the upper limit is exceeded, the smoothness of the printed film may deteriorate.

なお、本発明における中心径(D50)はレーザー回折散乱式粒度分布測定装置(日機装(株)製、MICROTRAC HRA)を用い全反射モードで測定された累積粒度分布から求める。 The median diameter (D50) in the present invention is determined from the cumulative particle size distribution measured in the total reflection mode using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., MICROTRAC HRA).

本発明に用いられる銀粉のタップ密度は2.0g/cm以上であることが好ましい。タップ密度が低いと塗膜内の銀充填度が低くなり、結果として表面平滑性が悪化する。タップ密度の上限は特に限定されないが好ましくは9.0g/cm、さらに好ましくは7.5g/cm、さらに好ましくは5.5g/cmである。The silver powder used in the present invention preferably has a tap density of 2.0 g/cm 3 or more. If the tap density is low, the degree of silver filling in the coating film is low, resulting in poor surface smoothness. Although the upper limit of the tap density is not particularly limited, it is preferably 9.0 g/cm 3 , more preferably 7.5 g/cm 3 , still more preferably 5.5 g/cm 3 .

<有機溶剤>
本発明に用いることのできる有機溶剤は、とくに限定されないが、有機溶剤の揮発速度を適切な範囲に保つ観点から、沸点が100℃以上、300℃未満であることが好ましく、より好ましくは沸点が150℃以上、280℃未満である。本発明の導電性ペーストは、典型的には熱可塑性樹脂、銀粉、有機溶剤および必要に応じてその他の成分を三本ロールミル等で分散して作製するが、その際に有機溶剤の沸点が低すぎると、分散中に溶剤が揮発し、導電性ペーストを構成する成分比が変化する懸念がある。一方で、有機溶剤の沸点が高すぎると、乾燥条件によっては溶剤が塗膜中に多量に残存する可能性があり、塗膜の信頼性低下を引き起こす懸念がある。
<Organic solvent>
The organic solvent that can be used in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of keeping the volatilization rate of the organic solvent within an appropriate range, it preferably has a boiling point of 100° C. or more and less than 300° C., more preferably a boiling point of It is 150°C or more and less than 280°C. The conductive paste of the present invention is typically prepared by dispersing a thermoplastic resin, silver powder, an organic solvent and, if necessary, other components using a three-roll mill or the like. If too much is used, the solvent may volatilize during dispersion, and there is a concern that the ratio of components constituting the conductive paste may change. On the other hand, if the boiling point of the organic solvent is too high, a large amount of the solvent may remain in the coating film depending on the drying conditions, and there is a concern that the reliability of the coating film may be lowered.

また、本発明に用いることのできる有機溶剤としては、バインダが可溶であり、かつ、導電性フィラーを良好に分散させることができるものが好ましい。具体例としては、エチルジグリコールアセテート(EDGAC)、ブチルグリコールアセテート(BMGAC)、ブチルジグリコールアセテート(BDGAC)、シクロヘキサノン、トルエン、イソホロン、γ-ブチロラクトン、ベンジルアルコール、エクソン化学製のソルベッソ100,150,200、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アジピン酸、こはく酸およびグルタル酸のジメチルエステルの混合物(例えば、デュポン(株)社製DBE)、ターピオネール等が挙げられるが、これらの中で、バインダ樹脂の溶解性に優れ、連続印刷時の溶剤揮発性が適度でありスクリーン印刷法等による印刷に対する適性が良好であるという観点から、EDGAC、BMGAC、BDGACおよびそれらの混合溶剤が好ましい。 Moreover, as the organic solvent that can be used in the present invention, one in which the binder is soluble and the conductive filler can be well dispersed is preferable. Specific examples include ethyl diglycol acetate (EDGAC), butyl glycol acetate (BMGAC), butyl diglycol acetate (BDGAC), cyclohexanone, toluene, isophorone, γ-butyrolactone, benzyl alcohol, Solvesso 100, 150, manufactured by Exxon Chemical Co., Ltd. 200, propylene glycol monomethyl ether acetate, adipic acid, a mixture of dimethyl esters of succinic acid and glutaric acid (for example, DBE manufactured by DuPont Co.), terpineol, etc. Among these, binder resin dissolution EDGAC, BMGAC, BDGAC, and mixed solvents thereof are preferred from the viewpoints of excellent properties, moderate solvent volatility during continuous printing, and good suitability for printing by screen printing or the like.

有機溶剤の含有量としては、導電性フィラー100質量部に対して、5-100質量部が好ましく、10-50質量部がさらに好ましい。有機溶剤の含有量が高すぎるとペースト粘度が低くなりすぎ、細線印刷の際にダレを生じやすくなる傾向にある。一方で有機溶剤の含有量が低すぎると、ペーストとしての粘度が極めて高くなり、導電性膜を形成させる際の例えばスクリーン印刷性が顕著に低下する場合がある。 The content of the organic solvent is preferably 5-100 parts by mass, more preferably 10-50 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the conductive filler. If the content of the organic solvent is too high, the viscosity of the paste becomes too low, and sagging tends to occur during fine line printing. On the other hand, if the content of the organic solvent is too low, the viscosity of the paste will be extremely high, and the screen printability, for example, in forming a conductive film may be remarkably lowered.

本発明の導電性ペーストには、炭素系フィラーを添加することができる。例としては、カーボンブラック、グラファイト粉、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブ、グラッフェン、フラーレン、カーボンナノホーンなどの炭素系のフィラーを挙げることができる。前記炭素系フィラーの含有量としては銀粉100重量部に対し、0.1~5重量部であることが好ましく、0.2~2重量部であることがより好ましい。 A carbon-based filler can be added to the conductive paste of the present invention. Examples include carbon-based fillers such as carbon black, graphite powder, ketjen black, carbon nanotube, graphene, fullerene, and carbon nanohorn. The content of the carbon-based filler is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.2 to 2 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the silver powder.

本発明の導電性ペーストには、下記の無機物を添加することができる。無機物としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブテン、炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物;窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物;酸化チタン(チタニア)、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、シリカ、フュームドシリカ(例えば日本アエロジル社製のアエロジル)コロイダルシリカ等の各種酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物;二硫化モリブデン等の硫化物;フッ化マグネシウム、フッ化炭素等の各種フッ化物;ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸;その他、滑石、ベントナイト、タルク、炭酸カルシウム、ベントナイト、カオリン、ガラス繊維、雲母等を用いることができる。これらの無機物を添加することによって、印刷性や耐熱性、さらには機械的特性や長期耐久性を向上させることが可能となる場合がある。中でも、本発明の導電性ペーストにおいては、耐久性、印刷適性、特にスクリーン印刷適性を付与するという観点でフュームドシリカが好ましい。 The following inorganic substances can be added to the conductive paste of the present invention. Inorganic substances include various carbides such as silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, tungsten carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, calcium carbide, diamond carbon lactam; boron nitride , various nitrides such as titanium nitride and zirconium nitride, various borides such as zirconium boride; titanium oxide (titania), calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, copper oxide, aluminum oxide, silica, fumed silica (for example, Japan Various oxides such as Aerosil colloidal silica manufactured by Aerosil; various titanic acid compounds such as calcium titanate, magnesium titanate, and strontium titanate; sulfides such as molybdenum disulfide; various types such as magnesium fluoride and carbon fluoride Fluorides; various metal soaps such as aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate and magnesium stearate; talc, bentonite, talc, calcium carbonate, bentonite, kaolin, glass fiber, mica, etc. can be used. By adding these inorganic substances, it may be possible to improve printability, heat resistance, mechanical properties and long-term durability. Among these, fumed silica is preferable in the conductive paste of the present invention from the viewpoint of imparting durability and printability, particularly screen printability.

本発明の導電性ペーストには、添加剤として分散剤、表面調整剤、消泡剤、レオロジーコントロール剤を配合することができる。さらにはカルボジイミド、エポキシ等を適宜配合することもできる。これらは単独でもしくは併用して用いることができる。これらはペーストに添加することでペーストのレオロジーを変化せしめ、表面平滑性を向上させる場合がある。 The conductive paste of the present invention may contain additives such as a dispersant, a surface conditioner, an antifoaming agent, and a rheology control agent. Furthermore, carbodiimide, epoxy, and the like can be appropriately blended. These can be used alone or in combination. When these are added to the paste, they may change the rheology of the paste and improve the surface smoothness.

分散剤としては、公知の分散剤を用いることができる。さらにラウリン酸、ミリスチル酸、パルミチンサン、マルガリン酸、ステアリン酸などのモノカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、アゼライン酸等のジカルボン酸、マレイン酸、ダイマー酸等の炭素数12~28の二塩基酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、1,3-シクロヘキサンジカルボン酸、1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、3-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、2-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ジカルボキシ水素添加ビスフェノールA、ジカルボキシ水素添加ビスフェノールS、ダイマー酸、水素添加ダイマー酸、水素添加ナフタレンジカルボン酸、トリシクロデカンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸、ヒドロキシ安息香酸、乳酸等のヒドロキシカルボン酸を挙げることができる。また無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等の三価以上のカルボン酸、フマール酸等の不飽和ジカルボン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸等のカルボン酸ジオールを挙げることができる。 A known dispersant can be used as the dispersant. Furthermore, monocarboxylic acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid and stearic acid, aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, oxalic acid, malonic acid, Dicarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid and azelaic acid, dibasic acids having 12 to 28 carbon atoms such as maleic acid and dimer acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1, 3-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, 3-methylhexahydrophthalic anhydride, 2-methylhexahydrophthalic anhydride, dicarboxy hydrogenated bisphenol A, dicarboxy Hydrogenated bisphenol S, dimer acid, hydrogenated dimer acid, hydrogenated naphthalenedicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as tricyclodecanedicarboxylic acid, and hydroxycarboxylic acids such as hydroxybenzoic acid and lactic acid can be mentioned. Trivalent or higher carboxylic acids such as trimellitic anhydride and pyromellitic anhydride, unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, and carboxylic acid diols such as dimethylolbutanoic acid and dimethylolpropionic acid can also be mentioned.

本発明ではこれらの内、25℃にて固体の脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸を分散剤として用いる事が好ましい。具体的にはラウリン酸、ミリスチル酸、パルミチンサン、マルガリン酸、ステアリン酸、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、アゼライン酸等のジカルボン酸、マレイン酸等を例示できる。
さらに本発明ではこれらの固体脂肪酸の内、60℃~150℃に融点を有する化合物が分散剤として好ましい。かかる分散剤は、ペースト硬化時の温度条件にて溶剤が揮発すると共に析出するが、同時に自らが融点に達するために液状化し、ペースト硬化膜を平滑化する効果を発揮する。
Among these, aliphatic monocarboxylic acids and aliphatic dicarboxylic acids that are solid at 25° C. are preferably used as dispersants in the present invention. Specifically, dicarboxylic acids such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanedicarboxylic acid, azelaic acid, and maleic acid etc. can be exemplified.
Furthermore, among these solid fatty acids, compounds having a melting point of 60° C. to 150° C. are preferred as dispersants in the present invention. Such a dispersing agent evaporates and precipitates under the temperature conditions during paste hardening, but at the same time, it liquefies because it reaches its melting point, exhibiting the effect of smoothing the paste hardened film.

本発明における、その他の表面調整剤、消泡剤、レベリング剤、レオロジーコントロール剤としては、インクないしペーストに使用される公知の添加剤を必要に応じて使用すれば良い。 As other surface conditioners, antifoaming agents, leveling agents and rheology control agents in the present invention, known additives used in inks or pastes may be used as required.

<硬化剤>
本発明の導電性ペーストには、バインダ樹脂と反応し得る硬化剤を、本発明の効果を損なわない程度に配合してもよい。硬化剤を配合することにより、硬化温度が高くなり、生産工程の負荷が増す可能性はあるが、塗膜乾燥に発生する熱による架橋で塗膜の耐湿熱性の向上が期待できる。
<Curing agent>
The conductive paste of the present invention may contain a curing agent capable of reacting with the binder resin to an extent that does not impair the effects of the present invention. Adding a curing agent raises the curing temperature and may increase the load on the production process, but it is expected that the heat and humidity resistance of the coating film will improve due to cross-linking due to the heat generated during drying of the coating film.

本発明のバインダ樹脂に反応し得る硬化剤は、種類は限定しないが密着性、耐屈曲性、硬化性等からイソシアネート化合物および/またはエポキシ樹脂が特に好ましい。さらに、イソシアネート化合物に関しては、イソシアネート基をブロック化したものを使用すると、貯蔵安定性が向上し、好ましい。イソシアネート化合物以外の硬化剤としては、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、ベンゾグアナミン、尿素樹脂等のアミノ樹脂、酸無水物、イミダゾール類、フェノール樹脂等の公知の化合物が挙げられる。これらの硬化剤には、その種類に応じて選択された公知の触媒あるいは促進剤を併用することもできる。硬化剤の配合量としては、本発明の効果を損なわない程度に配合されるものであり、特に制限されるものではないが、バインダ樹脂100質量部に対して、0.5~50質量部が好ましく、1~30質量部がより好ましく、2~20質量部がさらに好ましい。 Although the type of the curing agent that can react with the binder resin of the present invention is not limited, isocyanate compounds and/or epoxy resins are particularly preferable from the viewpoints of adhesion, bending resistance, curability, and the like. Furthermore, with respect to the isocyanate compound, it is preferable to use a blocked isocyanate group, since the storage stability is improved. Curing agents other than isocyanate compounds include known compounds such as methylated melamine, butylated melamine, benzoguanamine, amino resins such as urea resins, acid anhydrides, imidazoles, and phenol resins. These curing agents can be used in combination with known catalysts or accelerators selected according to their type. The amount of the curing agent to be blended is not particularly limited, as long as it does not impair the effects of the present invention. It is preferably 1 to 30 parts by mass, and even more preferably 2 to 20 parts by mass.

本発明の導電性ペーストに配合することができるイソシアネート化合物の例としては、芳香族又は脂肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネート等があり、低分子化合物、高分子化合物のいずれでもよい。例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、等の芳香族ジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート、あるいはこれらのイソシアネート化合物の3量体、及びこれらのイソシアネート化合物の過剰量と例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の低分子活性水素化合物又は各種ポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド類の高分子活性水素化合物等と反応させて得られる末端イソシアネート基含有化合物が挙げられる。また、イソシアネート基のブロック化剤としては、例えばフェノール、チオフェノール、メチルチオフェノール、エチルチオフェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシノール、ニトロフェノール、クロロフェノール等のフェノール類;アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、シクロヘキサノンオキシム等のオキシム類;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール類;エチレンクロルヒドリン、1,3-ジクロロ-2-プロパノール等のハロゲン置換アルコール類;t-ブタノール、t-ペンタノール等の第三級アルコール類;ε-カプロラクタム、δ-バレロラクタム、γ-ブチロラクタム、β-プロピロラクタム等のラクタム類が挙げられ、その他にも芳香族アミン類、イミド類、アセチルアセトン、アセト酢酸エステル、マロン酸エチルエステル等の活性メチレン化合物、メルカプタン類、イミン類、イミダゾール類、尿素類、ジアリール化合物類、重亜硫酸ソーダ等も挙げられる。このうち、硬化性よりオキシム類、イミダゾール類、アミン類が特に好ましい。 Examples of isocyanate compounds that can be blended in the conductive paste of the present invention include aromatic or aliphatic diisocyanates, trivalent or higher polyisocyanates, and the like, and may be either low-molecular-weight compounds or high-molecular-weight compounds. For example, aliphatic diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate; aromatic diisocyanates such as toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate; hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and isophorone diisocyanate; Alicyclic diisocyanates, trimers of these isocyanate compounds, and excess amounts of these isocyanate compounds, such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine or a terminal isocyanate group-containing compound obtained by reacting with a low-molecular-weight active hydrogen compound, such as polyester polyols, polyether polyols, polyamides, or the like. Examples of blocking agents for isocyanate groups include phenols such as phenol, thiophenol, methylthiophenol, ethylthiophenol, cresol, xylenol, resorcinol, nitrophenol and chlorophenol; oximes such as acetoxime, methylethylketoxime and cyclohexanone oxime; alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; halogen-substituted alcohols such as ethylene chlorohydrin and 1,3-dichloro-2-propanol; tertiary alcohols such as t-butanol and t-pentanol Lactams such as ε-caprolactam, δ-valerolactam, γ-butyrolactam, β-propyrolactam, and other aromatic amines, imides, acetylacetone, acetoacetate, ethyl malonate, etc. Also included are active methylene compounds, mercaptans, imines, imidazoles, ureas, diaryl compounds, sodium bisulfite and the like. Among these, oximes, imidazoles, and amines are particularly preferred in terms of curability.

本発明において硬化剤として用いられるエポキシ化合物は、たとえば、ビスフェノールAグリシジルエーテル、ビスフェノールSグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ブロム化ビスなどのグリシジルエーテルタイプ、ヘキサヒドロフタル酸グリシジルエステル、ダイマー酸グリシジルエステルなどのグリシジルエステルタイプ、トリグリシジルイソシアヌレート、あるいは3,4-エポキシシクロヘキシルメチルカルボキシレート、エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化大豆油などの脂環族あるいは脂肪族エポキサイドなどが挙げられ、一種単独で用いても二種以上を併用しても構わない。このうち硬化性の観点より、ビスフェノールAグリシジルエーテルが最も好ましく、その中でも分子量3000未満、一分子中にグリシジルエーテル基を2つ以上有するものがさらに好ましい。 Epoxy compounds used as curing agents in the present invention include, for example, bisphenol A glycidyl ether, bisphenol S glycidyl ether, novolac glycidyl ether, glycidyl ether types such as brominated bis, hexahydrophthalic acid glycidyl ester, dimer acid glycidyl ester, and the like. Glycidyl ester type, triglycidyl isocyanurate, or alicyclic or aliphatic epoxides such as 3,4-epoxycyclohexylmethyl carboxylate, epoxidized polybutadiene, and epoxidized soybean oil. The above may be used in combination. Among these, bisphenol A glycidyl ether is most preferable from the viewpoint of curability, and among them, those having a molecular weight of less than 3000 and having two or more glycidyl ether groups in one molecule are more preferable.

本発明の導電性ペーストの粘度は特に限定されず、塗膜の形成方法に応じて適切に調整すればよい。例えば、導電性ペーストの基材への塗布をスクリーン印刷によって行う場合には、導電性ペーストの粘度は、印刷温度において100dPa・s以上、さらに好ましくは150dPa・s以上であることが好ましい。上限は特には限定しないが、粘度が高すぎると表面平滑性が低下する場合がある。 The viscosity of the conductive paste of the present invention is not particularly limited, and may be appropriately adjusted according to the coating film forming method. For example, when applying the conductive paste to the substrate by screen printing, the viscosity of the conductive paste is preferably 100 dPa·s or more, more preferably 150 dPa·s or more at the printing temperature. Although the upper limit is not particularly limited, if the viscosity is too high, the surface smoothness may deteriorate.

本発明の導電性ペーストは、F値が60~95%であることが好ましく、より好ましくは75~95%である。F値とはペースト中に含まれる全固形分100質量部に対するフィラー質量部を示す数値であり、F値=(フィラー質量部/固形分質量部)×100で表される。ここで言うフィラー質量部とは導電性フィラーの質量部、固形分質量部とは溶剤以外の成分の質量部であり、導電性フィラー、有機成分、その他の硬化剤や添加剤を全て含む。F値が低すぎると良好な導電性を示す導電性膜が得られず、F値が高すぎると導電性膜と基材との密着性及び/又は導電性膜の表面硬度が低下する傾向にあり、印刷性の低下も避けられない。 The conductive paste of the present invention preferably has an F value of 60 to 95%, more preferably 75 to 95%. The F-value is a numerical value indicating the filler mass part relative to the total solid content of 100 mass parts contained in the paste, and is expressed by F value=(filler mass part/solid content mass part)×100. Here, the weight part of the filler means the weight part of the conductive filler, and the weight part of the solid content means the weight part of the components other than the solvent, including the conductive filler, organic components, other curing agents and additives. If the F value is too low, a conductive film showing good conductivity cannot be obtained, and if the F value is too high, the adhesion between the conductive film and the substrate and/or the surface hardness of the conductive film tend to decrease. There is an unavoidable decrease in printability.

本発明の導電ペーストは、ISO 1524:2013に規定されるGrind Gageにより得られる分散度が10μm以下であることが必須である。分散度がこの範囲を超えると、ペーストから得られる導電性膜表面に異常突起が増え、レーザーエッチングによる細線のキレが悪くなる。 It is essential that the conductive paste of the present invention has a degree of dispersion of 10 μm or less as determined by the grind gage specified in ISO 1524:2013. If the degree of dispersion exceeds this range, abnormal projections increase on the surface of the conductive film obtained from the paste, and sharpness of fine lines by laser etching becomes poor.

本発明の導電性ペーストは前述したように有機成分、銀粉、有機溶剤および必要に応じてその他の成分を三本ロール等で分散して作製することができる。ここで、より具合的な作製手順の例を示す。バインダ樹脂をまずは有機溶剤に溶解する。その後、銀粉ならびに、分散剤、必要に応じてその他の添加剤を添加し、ダブルプラネタリーやディゾルバー、遊星式の攪拌機等で分散を実施する。その後、三本ロールミルで分散して、導電性ペーストを得る。このようにして得られた導電性ペーストは必要に応じて濾過することができる。その他の分散機、例えばビーズミル、ニーダー、エクストルーダーなどを用いて分散しても何ら問題はない。
本発明では、ここで25℃にて固体である分散剤を用い、かつ、銀粉、バインダ樹脂の溶剤溶液、分散剤を一括で混合分散することが好ましい。
As described above, the conductive paste of the present invention can be prepared by dispersing the organic component, silver powder, organic solvent and, if necessary, other components using a triple roll or the like. Here, an example of a more specific manufacturing procedure will be shown. First, the binder resin is dissolved in an organic solvent. After that, silver powder, a dispersant, and other additives are added as necessary, and the mixture is dispersed by using a double planetary mixer, a dissolver, a planetary stirrer, or the like. After that, it is dispersed by a three-roll mill to obtain a conductive paste. The conductive paste thus obtained can be filtered if desired. Dispersion using other dispersing machines such as bead mills, kneaders, extruders, etc. does not pose any problem.
In the present invention, it is preferable to use a dispersant that is solid at 25° C., and to mix and disperse the silver powder, the solvent solution of the binder resin, and the dispersant all at once.

本発明では材料を混合分散した後に濾過を行う。導電性ペーストを濾過するフィルターとしての目開きはとくに限定されないが、25μm以下のフィルターが好ましく、さらに好ましくは20μm以下であり、最も好ましくは15μm以下である。目開きが25μmを超えるフィルターを用いた場合、導電性粉体の未分散物、粗大粒子、異物などが除去できなくなり、エッチング後の細線間に短絡が発生した結果、歩留りを悪化させる。
一方で、目開きは1μm以上が好ましく、これより細かくすると銀粉の粒子径によっては、濾過速度が顕著に落ち、最終的には濾過フィルターが目詰まりする。結果的には濾過フィルター交換回数が増え、生産効率が著しく低下する。
In the present invention, filtration is performed after the materials are mixed and dispersed. Although the mesh size of the filter for filtering the conductive paste is not particularly limited, it is preferably 25 μm or less, more preferably 20 μm or less, and most preferably 15 μm or less. When a filter with a mesh opening of more than 25 μm is used, undispersed conductive powder, coarse particles, foreign matter, etc. cannot be removed, and short circuits occur between fine lines after etching, resulting in a decrease in yield.
On the other hand, the mesh size is preferably 1 μm or more. As a result, the number of filter replacements increases, and the production efficiency drops significantly.

本発明の導電性ペーストを基材上に塗布または印刷して塗膜を形成し、次いで塗膜に含まれる有機溶剤を揮散させ塗膜を乾燥させることにより、本発明の導電性膜を形成することができる。導電性ペーストを基材上に塗布または印刷する方法はとくに限定されず、グラビア印刷、オフセット印刷、凸版印刷、インクジェット印刷、反転印刷、マイクロコンタクト印刷等のあらゆる印刷方法に適用することが出来るが、特にスクリーン印刷法により印刷することが工程の簡便さおよび導電性ペーストを用いて電気回路を形成する業界で普及している技術である点から好ましい。 The conductive paste of the present invention is applied or printed onto a substrate to form a coating film, and then the organic solvent contained in the coating film is volatilized to dry the coating film, thereby forming the conductive film of the present invention. be able to. The method of applying or printing the conductive paste on the substrate is not particularly limited, and it can be applied to any printing method such as gravure printing, offset printing, letterpress printing, inkjet printing, reverse printing, and microcontact printing. In particular, the screen printing method is preferable because the process is simple and the technique is widely used in the industry of forming electric circuits using a conductive paste.

有機溶剤を揮散させる工程は、常温下および/または加熱下で行うことが好ましい。加熱する場合、乾燥後の導電性膜の導電性や密着性、表面硬度が良好となることから、加熱温度は80℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、110℃以上がさらに好ましい。また、下地の透明導電性層の耐熱性、及び生産工程における省エネルギーの観点から、加熱温度は150℃以下が好ましく、135℃以下がより好ましく、130℃以下がさらに好ましい。本発明の導電性ペーストに硬化剤が配合されている場合には、有機溶剤を揮散させる工程を加熱下で行うと、硬化反応が進行する。 The step of volatilizing the organic solvent is preferably carried out at room temperature and/or under heating. In the case of heating, the heating temperature is preferably 80° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, and even more preferably 110° C. or higher, because the conductivity, adhesion, and surface hardness of the dried conductive film are improved. From the viewpoint of heat resistance of the underlying transparent conductive layer and energy saving in the production process, the heating temperature is preferably 150° C. or lower, more preferably 135° C. or lower, and even more preferably 130° C. or lower. When the conductive paste of the present invention contains a curing agent, the curing reaction proceeds when the step of volatilizing the organic solvent is performed under heating.

本発明の導電性膜の厚さは、用いられる用途に従って適切な厚さに設定すればよい。但し、乾燥後の導電性膜の導電性が良好であるという観点から、導電性膜の膜厚は0.5μm以上、30μm以下が好ましく、より好ましくは0.8μm以上、20μm以下であり、さらに好ましくは1.2μm以上、10μm以下であり、なおさらには1.6μm以上7μm以下である。導電性膜の膜厚が薄すぎると、回路としての所望の導電性が得られない可能性がある。また導電性膜の厚さは、レーザーエッチングにより形成される線幅、線間幅に影響するため、特に微細配線を要求される場合には必要以上に厚くしない方が良い。 The thickness of the conductive film of the present invention may be appropriately set according to the intended use. However, from the viewpoint that the conductivity of the conductive film after drying is good, the film thickness of the conductive film is preferably 0.5 μm or more and 30 μm or less, more preferably 0.8 μm or more and 20 μm or less. It is preferably 1.2 μm or more and 10 μm or less, and more preferably 1.6 μm or more and 7 μm or less. If the film thickness of the conductive film is too thin, there is a possibility that desired conductivity as a circuit cannot be obtained. Further, the thickness of the conductive film affects the line width and line spacing formed by laser etching, so it is better not to make the conductive film excessively thick especially when fine wiring is required.

本発明の導電性膜の表面粗度Raは0.40μm以下であることが必須である。表面粗度Raが高すぎるとレーザーエッチング工程においてレーザー光の散乱が顕著になり、細線のキレ(エッジの直線性)が低下する。 It is essential that the surface roughness Ra of the conductive film of the present invention is 0.40 μm or less. If the surface roughness Ra is too high, the scattering of laser light becomes noticeable in the laser etching process, and the sharpness of fine lines (linearity of edges) decreases.

本発明ではレーザーエッチングにより、線幅が100μm以下、線間幅が100μm以下である導電性微細配線が形成可能になる。本発明では好ましくは導電性微細配線の線間幅が50μm以下であり、かつ線間幅が導電性膜の厚さの4倍以下とすることができる。さらに本発明では前記導電性微細配線の線幅が35μm以下で有り、かつ線幅が導電性膜の厚さの3.5倍以下とすることができる。 In the present invention, laser etching makes it possible to form conductive fine wiring having a line width of 100 μm or less and a line-to-line width of 100 μm or less. In the present invention, the line width of the conductive fine wiring is preferably 50 μm or less, and the line width can be four times or less the thickness of the conductive film. Further, in the present invention, the line width of the conductive fine wiring is 35 μm or less, and the line width can be 3.5 times or less the thickness of the conductive film.

本発明をさらに詳細に説明するために以下に実施例、比較例を挙げるが、本発明は実施例によってなんら限定されるものではない。尚、実施例、比較例に記載された各測定値は次の方法によって測定したものである。 Examples and comparative examples are given below to describe the present invention in more detail, but the present invention is not limited by the examples. Each measured value described in Examples and Comparative Examples was measured by the following method.

<数平均分子量>
試料樹脂を、樹脂濃度が0.5重量%程度となるようにテトラヒドロフランに溶解し、孔径0.5μmのポリ四フッ化エチレン製メンブランフィルターで濾過し、GPC測定試料とした。テトラヒドロフランを移動相とし、島津製作所社製のゲル浸透クロマトグラフ(GPC)Prominenceを用い、示差屈折計(RI計)を検出器として、カラム温度30℃、流量1ml/分にて樹脂試料のGPC測定を行なった。尚、数平均分子量は標準ポリスチレン換算値とし、分子量1000未満に相当する部分を省いて算出した。GPCカラムは昭和電工(株)製のshodex KF-802、804L、806Lを用いた。
<Number average molecular weight>
The sample resin was dissolved in tetrahydrofuran so that the resin concentration was about 0.5% by weight, filtered through a polytetrafluoroethylene membrane filter with a pore size of 0.5 μm, and used as a GPC measurement sample. Using tetrahydrofuran as a mobile phase, using a gel permeation chromatograph (GPC) Prominence manufactured by Shimadzu Corporation, using a differential refractometer (RI meter) as a detector, GPC measurement of a resin sample at a column temperature of 30 ° C. and a flow rate of 1 ml / min. did The number-average molecular weight was converted to a standard polystyrene equivalent, and was calculated by omitting the portion corresponding to a molecular weight of less than 1,000. Showa Denko shodex KF-802, 804L, and 806L GPC columns were used.

<酸価>
試料樹脂0.2gを精秤し20mlのクロロホルムに溶解した。ついで、指示薬にフェノールフタレイン溶液を用い、0.01Nの水酸化カリウム(エタノール溶液)で滴定を行った。酸価の単位はeq./10g、すなわち試料1メトリックトン当たりの当量とした。
<Acid value>
0.2 g of sample resin was precisely weighed and dissolved in 20 ml of chloroform. Then, using a phenolphthalein solution as an indicator, titration was performed with 0.01N potassium hydroxide (ethanol solution). The unit of acid value is eq. /10 6 g, i.e. equivalent weight per metric ton of sample.

<ガラス転移温度(Tg)>
試料樹脂5mgをアルミニウム製サンプルパンに入れて密封し、セイコーインスツルメンツ(株)製の示差走査熱量分析計(DSC)DSC-220を用いて、200℃まで、昇温速度20℃/分にて測定し、ガラス転移温度以下のベースラインの延長線と遷移部における最大傾斜を示す接線との交点の温度で求めた。
<Glass transition temperature (Tg)>
5 mg of the sample resin was placed in an aluminum sample pan, sealed, and measured using a differential scanning calorimeter (DSC) DSC-220 manufactured by Seiko Instruments Inc. up to 200° C. at a heating rate of 20° C./min. and the temperature at the intersection of the extended line of the baseline below the glass transition temperature and the tangent line showing the maximum slope at the transition.

<分散度>
ISO 1524:2013に規定されるGrind Gageにより測定した。
<導電性積層体テストピース1の作成>
厚み100μmのアニール処理をしたPETフィルム(東レ社製ルミラーS)に、400メッシュのステンレススクリーンを用いてスクリーン印刷法により導電性ペーストを印刷し、幅25mm、長さ45mmのべた塗りパターンを形成し、次いで熱風循環式乾燥炉にて130℃で30分加熱したものを導電性積層体テストピースとした。なお、乾燥膜厚が5~10μmになるように印刷時の塗布厚を調整した。
<Dispersion degree>
Measured by Grind Gage specified in ISO 1524:2013.
<Preparation of conductive laminate test piece 1>
An annealed PET film (Lumirror S manufactured by Toray Industries, Inc.) having a thickness of 100 μm is printed with a conductive paste by a screen printing method using a 400-mesh stainless screen to form a solid pattern with a width of 25 mm and a length of 45 mm. Then, it was heated at 130° C. for 30 minutes in a hot air circulating drying oven to obtain a conductive laminate test piece. The coating thickness during printing was adjusted so that the dry film thickness was 5 to 10 μm.

<密着性>
前記導電性積層体テストピース1を用いてJIS K-5400-5-6:1990に従って、セロテープ(登録商標)(ニチバン(株)製)を用い、剥離試験により評価した。但し、格子パターンの各方向のカット数は11個、カット間隔は1mmとした。100/100は剥離がなく密着性が良好なことを示し、0/100は全て剥離してしまったことを表す。
<Adhesion>
According to JIS K-5400-5-6:1990, the conductive laminate test piece 1 was evaluated by a peeling test using Sellotape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.). However, the number of cuts in each direction of the grid pattern was 11, and the cut interval was 1 mm. 100/100 indicates good adhesion without peeling, and 0/100 indicates that all have been peeled off.

<湿熱試験>
試料を85℃85%RH1気圧に調整した高温高湿槽にて240時間暴露し、標準状態の室内に24時間以上静置した後に密着性試験を行い、湿熱試験評価とした。
<Moisture heat test>
The sample was exposed for 240 hours in a high-temperature, high-humidity chamber adjusted to 85°C, 85% RH, and 1 atm, and then allowed to stand in a room under standard conditions for 24 hours or more.

<比抵抗>
前記導電性積層体テストピース1のシート抵抗と膜厚を測定し、比抵抗を算出した。膜厚は小野測器社製の膜厚ゲージを用い、PETフィルムの厚みをゼロ点として硬化塗膜の厚みを5点測定し、その平均値を用いた。シート抵抗はテストピースの幅25mm、長さ45mmの長辺側をそれぞれ幅10mmの電極で挟み、測定範囲として25mm×25mmの正方形パターンの抵抗値を4探針式抵抗測定器:ミリオームメータ4338B(HEWLETT PACKARD社製)を用い、テストピース4枚について測定し、その平均値を用いた。
<Resistivity>
The sheet resistance and film thickness of the conductive laminate test piece 1 were measured, and the specific resistance was calculated. The thickness of the cured coating film was measured at 5 points using a thickness gauge manufactured by Ono Sokki Co., Ltd. with the thickness of the PET film as the zero point, and the average value was used. The sheet resistance was measured by sandwiching the long side of the test piece with a width of 25 mm and a length of 45 mm between electrodes with a width of 10 mm, and measuring the resistance value of a square pattern of 25 mm × 25 mm as a measurement range. (manufactured by HEWLETT PACKARD), four test pieces were measured, and the average value was used.

<表面粗度>
前記導電性積層体テストピース1において、表面粗さ計(ハンディーサーフ E-35B、東京精密社製、JIS-1994に基づき算出)を用い、表面粗さRaを測定した。
<Surface roughness>
The surface roughness Ra of the conductive laminate test piece 1 was measured using a surface roughness meter (Handy Surf E-35B, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., calculated based on JIS-1994).

<レーザーエッチング性>
スクリーン印刷法により、ITO薄膜が形成されたポリエステル基材のITO上に、導電性ペーストを2.5×10cmの長方形にスクリーン印刷を用いて印刷塗布し、印刷塗布後、熱風循環式乾燥炉にて120℃で30分間の乾燥を行って導電性薄膜を得た。なお、ITO上の表面粗さRは0.3μmであった。また、膜厚は4~6μmとなるように印刷条件等を調整した。次いで、上記方法にて作成した導電性薄膜にレーザーエッチング加工を行い、以下に示す線幅/線間幅を描画し、各設定線幅/線間幅にて微細配線形成の有無を顕微鏡観察および、導通性、線間の短絡有無により確認し、長さ100mm以上の配線部分導通している場合、および長さ100mm以上の線間幅が電気的に短絡していない場合を微細配線形成が出来た、と判定した。
線幅/線間幅= 40μm/ 40μmより広い領域で加工可能であったものを×、線幅/線間幅= 40μm/ 40μm~線幅/線間幅= 20μm/ 20μmで加工可能であったものを△、線幅/線間幅= 20μm/ 20μm以下で加工可能であったものを○、線幅/線間幅= 15μm/ 15μmで加工可能であったものを◎とした。
なおレーザー光にはYAGレーザーを用い、ビーム最小径はそれぞれの線間幅の半分以下となるように調整した。また配線の導通性、線間の短絡有無は、印可電圧1.5Vのテスターを用いた。
<Laser Etchability>
A 2.5 × 10 cm rectangle of the conductive paste is applied by screen printing on the ITO of the polyester base material on which the ITO thin film is formed by the screen printing method. A conductive thin film was obtained by drying at 120° C. for 30 minutes. The surface roughness R on ITO was 0.3 μm. Printing conditions and the like were adjusted so that the film thickness was 4 to 6 μm. Next, the conductive thin film prepared by the above method is subjected to laser etching processing, the line width/line spacing shown below is drawn, and the presence or absence of fine wiring formation at each set line width/line spacing is observed with a microscope. , Conductivity, and whether or not there is a short circuit between lines. It was decided that
Line width/width between lines = 40 μm/40 μm Processable in a wider area ×, Line width/width between lines = 40 μm/40 μm to Line width/width between lines = 20 μm/20 μm Those that could be processed with line width/line spacing = 20 µm/20 µm or less were rated with ◯, and those with line width/line spacing = 15 µm/line spacing = 15 µm/15 µm were rated with ⊚.
A YAG laser was used as the laser beam, and the minimum diameter of the beam was adjusted to be less than half the width of each line. A tester with an applied voltage of 1.5 V was used to check the continuity of wiring and the presence or absence of a short circuit between lines.

<マイクロコンタクト印刷適合性>
PDMS版に希釈した導電性ペーストを塗布し、印圧を印加することで、5μの微細パターンを形成した。パターンが断線したものを×、断線なく形成できたものを○、断線なく形成でき、線幅が設計値±20%以内であったものを◎とした。なお、配線の導通性、線間の短絡有無は、印可電圧1.5Vのテスターを用いた。
<Compatibility with microcontact printing>
A fine pattern of 5 μm was formed by applying a diluted conductive paste to a PDMS plate and applying a printing pressure. When the pattern was broken, it was evaluated as x; A tester with an applied voltage of 1.5 V was used to check the continuity of wiring and the presence or absence of a short circuit between lines.

<合成例>
<ポリウレタン樹脂1>
(ポリエステル樹脂の合成)
温度計、撹拌機を備えたオ-トクレ-ブ中に、
ジメチルテレフタレ-ト 97重量部、
ジメチルイソフタレ-ト 97重量部、
エチレングリコ-ル 61重量部、
プロピレングリコ-ル 75重量部、
1,4-シクロヘキサンジオ-ル 25重量部、
テトラブトキシチタネ-ト 0.1重量部
を仕込み180~230℃で120分間加熱してエステル交換反応を行った。ついで反応系を250℃まで昇温し、系の圧力1~10mmHgとして60分間反応を続けた結果、共重合ポリエステル樹脂(A1)を得た。得られた共重合ポリエステル樹脂(A1)の組成はNMR分析の結果、
酸成分として、
テレフタル酸 50mol %
イソフタル酸 50mol %
アルコ-ル成分として
エチレングリコ-ル 45mol %
プロピレングリコ-ル 45mol %
1,4-シクロヘキサンジオ-ル 10mol %
重量平均分子量3500であった。
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器に得られた共重合ポリエステル(A1)100質量部、DMBA:5.3質量部、EDGAC:174部を仕込んで溶解した後、HDI:31.6部、MDI:36.8部を加え、触媒としてジブチルチンジラウレート:0.03部を添加し、95℃で6時間反応させた。ついで、EDGAC:152部、BDGAC:81部で溶液を希釈し、ポリウレタン樹脂1の溶液を得た。
<ポリウレタン樹脂2~4>
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器に ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物:100質量部、DMBA:5.3質量部をEDGAC:174部に溶解し、HDI:31.6部、MDI:36.8部を加え、触媒としてジブチルチンジラウレート:0.03部を添加し、95℃で6時間反応させた。ついで、EDGAC:152部、BDGAC:81部で溶液を希釈し、ポリウレタン樹脂2の溶液を得た。
得られたポリウレタン樹脂溶液の固形分濃度は35質量%であった。このようにして得た樹脂溶液をポリプロピレンフィルム上に滴下し、ステンレス鋼製のアプリケーターを用いて塗布し、これを120℃に調整した熱風乾燥機内に3時間静置して溶剤を揮散乾燥させ、次いでポリプロピレンフィルムから乾燥した樹脂薄膜を剥がし、フィルム状の乾燥樹脂薄膜を得て、酸価測定などに用いた。
以下同様に原料を変えて変性操作を行い、表1に示すバインダ樹脂の溶液を得た。
[実施例1]
表1に示したポリウレタン樹脂2の溶液 2857 部(固形部換算1000部)、
フレーク状銀粉1を 8700 部、
硬化剤を 65 部、
硬化触媒 5 部
イオンキャッチャー 400部
カーボンブラック 25 部、
分散剤1 5 部、
溶剤としてEDGACを2100部、BDGACを900部配合し、チルド三本ロール混練り機に2回通して分散した。次いで、ペースト濾過機に635メッシュ(ステンレスメッシュフィルター(目開き20μm)の濾過フィルターを取り付け、上記ペーストの濾過を行った。その後、得られた導電性ペーストを所定のパターンに印刷後、130℃×30分間乾燥し、導電性膜を得た。本導電性膜を用いて基本物性を測定し、次いで表面平滑性の検討を行った。さらに耐湿熱試験、レーザーエッチングによる微細配線形成性、マイクロコンタクト印刷に於ける印刷適性を評価した。評価結果を表2に示す。
<Synthesis example>
<Polyurethane resin 1>
(Synthesis of polyester resin)
In an autoclave equipped with a thermometer and stirrer,
Dimethyl terephthalate 97 parts by weight,
Dimethyl isophthalate 97 parts by weight,
Ethylene glycol 61 parts by weight,
Propylene glycol 75 parts by weight,
1,4-cyclohexanediol 25 parts by weight,
0.1 part by weight of tetrabutoxy titanate was charged and heated at 180 to 230° C. for 120 minutes to effect transesterification. Then, the temperature of the reaction system was raised to 250° C., and the reaction was continued for 60 minutes at a system pressure of 1 to 10 mmHg to obtain a copolymer polyester resin (A1). The composition of the obtained copolymerized polyester resin (A1) was as a result of NMR analysis,
As an acid component,
Terephthalic acid 50 mol %
Isophthalic acid 50 mol %
Ethylene glycol 45 mol % as alcohol component
Propylene glycol 45 mol %
1,4-cyclohexanediol 10 mol %
It had a weight average molecular weight of 3,500.
100 parts by mass of the copolymerized polyester (A1) obtained in a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, DMBA: 5.3 parts by mass, and EDGAC: 174 parts were charged and dissolved, followed by HDI: 31.6 parts. , MDI: 36.8 parts, and dibutyltin dilaurate: 0.03 part as a catalyst were added and reacted at 95° C. for 6 hours. Then, the solution was diluted with 152 parts of EDGAC and 81 parts of BDGAC to obtain a polyurethane resin 1 solution.
<Polyurethane resins 2 to 4>
Ethylene oxide adduct of bisphenol A: 100 parts by mass, DMBA: 5.3 parts by mass were dissolved in EDGAC: 174 parts, HDI: 31.6 parts, MDI: 36 in a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer. 0.03 part of dibutyltin dilaurate was added as a catalyst and reacted at 95° C. for 6 hours. Then, the solution was diluted with 152 parts of EDGAC and 81 parts of BDGAC to obtain a polyurethane resin 2 solution.
The solid content concentration of the obtained polyurethane resin solution was 35% by mass. The resin solution obtained in this way is dropped onto a polypropylene film, applied using a stainless steel applicator, and left to stand for 3 hours in a hot air dryer adjusted to 120 ° C. to evaporate and dry the solvent, Next, the dried resin thin film was peeled off from the polypropylene film to obtain a film-like dry resin thin film, which was used for acid value measurement and the like.
Thereafter, the raw materials were changed in the same manner, and the modification operation was performed to obtain a solution of the binder resin shown in Table 1.
[Example 1]
2857 parts of a solution of polyurethane resin 2 shown in Table 1 (1000 parts in terms of solid part),
8700 parts of flaky silver powder 1,
65 parts of curing agent,
Curing catalyst 5 parts Ion catcher 400 parts Carbon black 25 parts,
15 parts of dispersant,
As solvents, 2100 parts of EDGAC and 900 parts of BDGAC were blended and dispersed by passing through a chilled three-roll kneader twice. Next, a filter of 635 mesh (stainless mesh filter (opening 20 μm) was attached to the paste filter, and the paste was filtered. After that, the obtained conductive paste was printed in a predetermined pattern, and then heated at 130 ° C. After drying for 30 minutes, a conductive film was obtained.Using this conductive film, the basic physical properties were measured, and then the surface smoothness was examined.Furthermore, a moisture and heat resistance test, fine wiring formation by laser etching, and microcontact were performed. The printability in printing was evaluated, and the evaluation results are shown in Table 2.

Figure 0007331840000001
Figure 0007331840000001

なお、表1において
Bis-A-EO:ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物 分子量 316
Bis-F-EO:ビスフェノールFのエチレンオキサイド付加物 分子量 288
Bis-S-EO:ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加物 分子量 456
DMBA: ジメチロールブタン酸
EDGAC:(株)ダイセル製エチルジグリコールアセテート
HDI :1,6-ジイソシアネートヘキサン
MDI:4,4’―ジフェニルメタンジイソシアネート
である。
In Table 1, Bis-A-EO: ethylene oxide adduct of bisphenol A, molecular weight 316
Bis-F-EO: ethylene oxide adduct of bisphenol F molecular weight 288
Bis-S-EO: ethylene oxide adduct of bisphenol S molecular weight 456
DMBA: dimethylolbutanoic acid
EDGAC: ethyl diglycol acetate manufactured by Daicel Corporation HDI: 1,6-diisocyanatohexane MDI: 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.

[実施例2~10][比較例1]
導電性ペーストの樹脂および配合を変えて実施例2~10、および比較例1を実施した。結果を表2に示す。実施例においてはオーブン130℃×30分という比較的低温かつ短時間の加熱により良好な塗膜物性を得ることができた。またITO膜への密着性、湿熱環境試験後の密着性も良好であった。さらに良好なレーザーエッチングによる微細配線形成性を示し、マイクロコンタクト印刷への適合性も良好であった。
[Examples 2 to 10] [Comparative Example 1]
Examples 2 to 10 and Comparative Example 1 were carried out by changing the resin and composition of the conductive paste. Table 2 shows the results. In the examples, good coating properties could be obtained by heating in an oven at a relatively low temperature of 130° C. for 30 minutes for a short period of time. Adhesion to the ITO film and adhesion after the wet heat environment test were also good. Furthermore, it showed good fine wiring formability by laser etching, and also had good suitability for microcontact printing.

Figure 0007331840000002
Figure 0007331840000002

なお表2において
銀粉1:フレーク状銀粉(D50:1.5μm、タップ密度3.7g/cm
銀粉2:球状銀粉(D50;0.8μm、タップ密度5.3g/cm
銀粉3:ナノ銀粉(D50;600nm)
シリカ:日本アエロジル(株)製 #300
イオンキャッチャー:東亞合成(株)製IXE-100
カーボンブラック:ライオン(株)製ケッチェンECP600JD
硬化剤:バクセンデン製BI-7960
硬化触媒:共同薬品(株)製KS-1260
レベリング剤:共栄社化学(株)MKコンク
分散剤1:ビックケミー・ジャパン(株)社製Disperbyk2155
分散剤2:マロン酸
EDGAC:(株)ダイセル製エチルジグリコールアセテート
BDGAC:(株)ダイセル製ブチルジグリコールアセテート
である。
In Table 2, silver powder 1: flaky silver powder (D50: 1.5 μm, tap density 3.7 g/cm 3 )
Silver powder 2: Spherical silver powder (D50; 0.8 μm, tap density 5.3 g/cm 3 )
Silver powder 3: Nano silver powder (D50; 600 nm)
Silica: #300 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.
Ion catcher: IXE-100 manufactured by Toagosei Co., Ltd.
Carbon black: Ketjen ECP600JD manufactured by Lion Corporation
Curing agent: BI-7960 manufactured by Baxenden
Curing catalyst: KS-1260 manufactured by Kyodo Pharmaceutical Co., Ltd.
Leveling agent: Kyoeisha Chemical Co., Ltd. MK Conch Dispersant 1: Disperbyk 2155 manufactured by BYK-Chemie Japan Co., Ltd.
Dispersant 2: Malonic acid EDGAC: Ethyl diglycol acetate manufactured by Daicel Corporation BDGAC: Butyl diglycol acetate manufactured by Daicel Corporation.

以上述べてきたように、本発明の導電ペースト高い分散度を有し、本発明のペーストから得られる導電性膜は良好なレーザーエッチング性を有し、ITO等の導電性薄膜と組み合わせる事によりタッチパネル等の入出力インターフェース用の部材として有用に活用することができる。また微細配線が必要な印刷TFTなどの配線層に好適に使用できる。

As described above, the conductive paste of the present invention has a high degree of dispersion, and the conductive film obtained from the paste of the present invention has good laser etching properties. It can be usefully utilized as a member for an input/output interface such as. Moreover, it can be suitably used for wiring layers such as printed TFTs that require fine wiring.

Claims (4)

導電性フィラー、有機溶剤、及びバインダ樹脂を少なくとも含む導電性ペーストにおいて、前記バインダ樹脂として
ビスフェノール構造を有するジオール化合物、
カルボキシル基を含有するジヒドロキシ化合物、および
イソシアネート化合物
の重付加反応物であるカルボキシル基含有ポリウレタン樹脂を用い、前記ビスフェノール構造を有するジオール化合物が、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物、ビスフェノールFのアルキレンオキサイド付加物及びビスフェノールSのアルキレンオキサイド付加物からなる群から選択される少なくとも1種である事を特徴とする導電性ペースト。
In a conductive paste containing at least a conductive filler, an organic solvent, and a binder resin, a diol compound having a bisphenol structure as the binder resin,
A dihydroxy compound containing a carboxyl group and a carboxyl group-containing polyurethane resin that is a polyaddition reaction product of an isocyanate compound are used , and the diol compound having a bisphenol structure is an alkylene oxide adduct of bisphenol A and an alkylene oxide adduct of bisphenol F. and bisphenol S alkylene oxide adduct .
前記有機溶剤の含有量が、導電性フィラー100質量部に対して5~100質量部であり、かつ、バインダ樹脂の含有量が、導電性フィラー100質量部に対して5~25質量部であることを特徴とする請求項1に記載の導電性ペースト。 The content of the organic solvent is 5 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive filler, and the content of the binder resin is 5 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive filler. The conductive paste according to claim 1, characterized by: 前記ビスフェノール構造を有するジオール化合物の分子量が500以下である事を特徴とする請求項1または請求項のいずれかに記載の導電性ペースト。 3. The conductive paste according to claim 1 , wherein the diol compound having a bisphenol structure has a molecular weight of 500 or less . 前記導電性フィラーが、レーザー回折法により測定された中心径D50が0.8μm以上2.0μm未満の金属粉末である事を特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の導電性ペースト。 The conductive filler according to any one of claims 1 to 3 , wherein the conductive filler is a metal powder having a center diameter D50 of 0.8 µm or more and less than 2.0 µm as measured by a laser diffraction method. paste.
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