JPH0247043B2

JPH0247043B2 - Shinkinadodenseisoseibutsu

Info

Publication number: JPH0247043B2
Application number: JP20560983A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Morinaga; Satoshi Myake; Makoto Takakura; Tatsuya Nogami
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1983-11-01
Filing date: 1983-11-01
Publication date: 1990-10-18
Anticipated expiration: 2003-11-01
Also published as: JPS6097506A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は導電性にすぐれた性能を示す新規な導
電性組成物に関する。従来より銀を導電材として含有せしめた塗料や
接着剤が各種電子部品やプリント配線板の電極、
配線材料あるいは接合材料として多用されてい
る。銀が主導電材として用いられる理由は金属中
で最も導電率が高いことや、銅などの卑金属に比
べ化学的安定性が高いことなどのためである。し
かしながら、材料コストが非常に高く、またさら
に銀の移行現象のため製品設計上の制約が多く、
使用条件によつては信頼性に問題がある等、大き
な欠点を有していた。また銅粉末に銀をメツキあるいは機械的に被覆
ないし接合させた銀―銅複合粉末を導電材料とし
て使用することも提案されているが、この場合に
も銀に近い良好な導電性を得るには銀成分を少な
くとも30〜50重量％以上の含量にせねばならず、
銀の移行の問題と共に価格的にも必ずしも有利と
はいえなかつた。したがつて、安価な銅粉末を基材とした銅導電
性組成物による代替が望まれている。しかし、こ
の場合に伴う重要な欠点は、バインダー中に分散
した銅粉末の被酸化性が大きいため組成物として
の貯蔵中あるいは塗膜等の形成時あるいはその使
用中において、銅粉末表面が酸化されることであ
る。すなわち粉末粒子間の接触抵抗が増大する結
果、充分な導電性を示さない上に導電性の維持も
困難なことである。このため、銅含有組成物に各種添加剤を加え、
良好な導電性を与え、かつその導電性をできるか
ぎり維持しようとする試みが数多く提案されてい
る。例えば亜リン酸あるいはその誘導体（特公昭
52−24936号）、アントルセンあるいはその誘導体
（特開昭56−103260号）、ヒドロキノン類の誘導体
（特開昭57−55974号）などである。しかしながら、本発明者らの研究によれば、こ
れら添加物を加えた銅導電組成物は、組成物の貯
蔵中、表面が硬化して品質が損なわれる、いわゆ
る皮張り現象により、貯蔵安定性の面で難点があ
るもの、塗膜等の形態に硬化した際の比抵抗値
が、せいぜい10^-3Ω・cm程度で、銀導電組成物の
レベルと比べてなお充分とはいえないもの、さら
に硬化物を高温、高湿度下に長時間保存すると、
緑青様の物質が硬化物表面に生成したり、電気電
導性が著しく低下するもの等、いずれかの点で問
題があり、実用上、必ずしも満足すべきものでは
なかつた。本発明は、上記した従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、その目的とするところ
は、銀含有組成物のような移行現象がなく、組成
物の貯蔵安定性が良好で、導電性に優れ、しかも
硬化物表面の発錆等外観不良を起さない銅導電性
組成物を提供するにある。しかして本発明者らは、銅もしくは銅合金を主
導電材として、これに樹脂バインダーおよび必要
により溶剤を加えた組成物に特定の有機金属錯体
を添加、含有せしめることが上記目的の達成に対
し極めて有効であることを見出し、本発明を完成
した。すなわち、本発明は、銅もしくは銅合金を主導
電材として、これに樹脂バインダーおよび必要に
より溶剤を加えたものよりなる導電性組成物にお
いて、一般式MmLn（式中、Ｍは周期律表第族
の金属、Ｌは配位子、ｍは１〜４の範囲の整数、
ｎは１〜12の範囲の整数をそれぞれ表わす。）で
示される有機金属錯体を含有させてなることを特
徴とする導電性組成物に関する。本発明の組成物は、塗料や接着剤に適用して使
用する際、良好な貯蔵安定性を示すと共に、適当
な温度で加熱処理をほどこすことにより充分な導
電性を示す。該組成物が、保存中、加熱処理中あるいは使用
中優れた耐酸化性と良好な導電性を示す原因は現
在のところ明確でないが、本願組成物を加熱処理
すると銅粉もしくは銅合金粉に基づく組成物の色
が変化することから、銅もしくは銅合金と上記特
定の有機金属錯体との間に化学的相互作用が働
き、錯体が分解される結果、銅粉もしくは銅合金
粉末表面が錯体中の金属に被覆されるためである
と推測する。本発明の組成物の主要成分である銅粉末として
は、電解銅粉、還元銅粉さらにこれらのスタンプ
によつて得られる鱗片状粉が用いられる。また銅
合金の粉末としては、同様にして製造した銅―亜
鉛、銅―錫、銅―ニツケル、銅―アルミニウム、
銅―銀、銅―カドミウム、銅―鉛、銅―クロム、
銅―ベリリウム等の金属粉末が挙げられる。これら金属粉末の粒径は組成物の使用目的によ
り選択されるが、一般的には300μ以下、好まし
くは１〜100μである。本発明における樹脂インバータとは該組成物を
所望の形状に保つ結合剤的機能を持つ硬化性物質
を総称するもので、最終的に硬化する前に既に高
分子物質になつているものはもちろん、硬化時の
反応によつて高分子物質となり得るものも含む。
具体的には、スチレン樹脂、アクリレート樹脂、
メタクリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂等のビニル重合性樹脂、
カーボネート樹脂、ポリアリールスルホン樹脂、
アルキツド樹脂、フエノール樹脂、キシレン樹
脂、各種アミノ系樹脂、ウレタン樹脂、セルロー
ス樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコ
ーン樹脂等が挙げられる。組成物の配合に当つて
のこれら樹脂の使用形態としては、有機溶剤に溶
かした溶剤型、エマルジヨンの如き水系タイプ、
安全液状樹脂のタイプ等、いずれの形態であつて
もよい。本発明に使用される有機金属錯体は、一般式
MmLn（式中、Ｍは周期律表第族の金属、Ｌは
配位子、ｍは１〜４の範囲の整数、ｎは２〜12の
範囲の整数をそれぞ表わす。）で示される。金属
Ｍとしては周期律表に記載の第族金属がいずれ
も使用でき、例えばニツケル、コバルト、パラジ
ウム、ルテニウム、白金等が挙げられる。配位子Ｌの具体例としては、三級ホスフイン、
三級ホスフアイト、一酸化炭素、直鎖あるいは環
状オレフイン、共役オレフイン、アリール化合
物、複素環化合物、有機シアノ化合物、有機イソ
ニトリル化合物、有機メルカプト化合物、あるい
はビニル基、アリル基、エチリジン基、アシル基
を有する化合物が挙げられ、これらの群から選ば
れる１種ないしそれ以上の組合せが用いられる。
この有機金属錯体は組成物系にそのまゝ添加して
もさしつかえないが、適当な有機溶剤に溶解させ
て使用することもできる。そのための溶剤とし
て、芳香族炭化水素類、エステル類、エーテル
類、ケトン類、アルコール類、等が好適に使用で
きる。次に本発明の各原料の配合量比について説明す
る。本発明の各原料の配合量比は、まず銅もしくは
銅合金粉末の量は、その形状、粒径等により左右
されるが、通常は、本願組成物の構成成分である
金属粉、樹脂バインダーおよび有機金属錯体の合
金量基準で30〜98重量％、好ましくは50〜93重量
％である。また有機金属錯体の使用量は錯体の種
類にもよるが、通常銅粉もしくは銅合金粉の重量
１に対して、0.001〜0.3重量比率、好ましくは
0.005〜0.1の重量比率である。有機金属錯体の量
比が銅粉もしくは銅合金粉の重量に対して0.001
より小さくなると、導電性の低下が著しく、また
一方0.3以上にしても飛躍的な効果の向上がみら
れないし、経済性の点でも不利となる。これら３種の原料成分の配合順序は特に制限は
なく、銅もしくは銅合金粉末と樹脂バインダーを
混合した後、有機金属錯体を添加分散させる方
法、３成分を同時に混合する方法等がとれる。ま
た適当な溶剤に溶解した有機金属錯体中に銅もし
くは銅合金粉末を投入し、撹拌した後、そのまゝ
あるいは40℃以上の温度で加熱処理したものを樹
脂バインダーに配合することができる。本発明の組成物には、使用形態要求性態に応
じ、あるいは作業性の改善を目的として、芳香族
炭化水素類、エステル類、エーテル類、ケトン
類、アルコール類から成る溶剤、アルキルグリシ
ジルエーテル等１官能性基を有する反応性希釈
剤、あるいは各種ビニルモノマー等の重合性モノ
マーを配合することができる。さらにまた、必要に応じ着色用染顔料、充填
剤、難燃剤、可塑剤、揺変剤、沈降防止剤、消泡
剤等を添加することができる。本発明の組成物を塗膜や成形体に硬化、賦形す
る方法は、用いる樹脂バインダーにより、その樹
脂を硬化させる公知の手段がとられる。本発明の組成物を硬化、賦形する温度は、用い
る樹脂バインダーおよび有機金属錯体の種類、目
的とする組成物の使用形態などにより異なるが、
特に有機金属錯体の作用を有効に発現させるた
め、若干の加熱が必要である。すなわち一般的には40〜350℃、好ましくは80
〜250℃の温度範囲が採用される。しかして、本発明の組成物は、保存時の安定性
に優れ、塗料、印刷インキ、接着剤あるいはシー
トなどの成形品への適用が容易である。しかもそ
の硬化物は優れた導電性を有するため、例えば電
気、電子分野の如き工業分野の用途に広汎に使用
できる。以下、実施例と比較例により本発明を更に具体
的に説明する。尚、以下に記載する「部」および
「％」はそれぞれ重量部および重量％を意味する。実施例１平均粒径10μｍの電解銅粉末26部を、大豆油脂
肪酸変性エポキシ―メラミン硬化性樹脂ワニス
（固形分濃度50％）８部、ジ―μ―クロロ―ビス
（η―メタリル）―パラジウム（）0.52部およ
びブチルカルビトール４部とともに充分、混合分
散させた。こうして得られた塗料組成物をフエノ
ール樹脂基板上に巾２mm、長さ368mmのジグザグ
パターンを用い、膜厚60μｍにスクリーン印刷し
た。しかる後160℃で30分間加熱硬化させた。得ら
れた塗膜について、テスターにより抵抗を測定
し、さらに塗膜の長さ、巾および厚みを測定して
比抵抗を算出した。抵抗およ比抵抗はそれぞれ21.5Ω、6.1×
10^-4Ω・cmであつた。またここで得られた塗料は
２週間約10℃で放置したが、塗料表面の皮張り現
象は見られなかつた。実施例２，３実施例１と同様に、パラジウム錯体の添加量の
み変化させ塗料組成物を調製し、その評価試験を
行つた。得られた結果を第１表にまとめて示す。比較例１実施例１の有機パラジウム錯体の代りに亜リン
酸1.5部を用い、同様に組成物を調製し、次いで
組成物の評価を行つた。硬化塗膜の比抵抗値は
8.1×10^-3Ω・cmであつた。またこの場合の銅含有
組成物を約10℃で保存しておくと１日後には皮張
り現象がみられた。さらに上記硬化塗膜は所定の
温度、湿度下で放置すると、塗膜上に青白色の斑
点が生成した。比較例２実施例１のパラジウム錯体の代りに、アントラ
セン―９―カルボン酸0.34部を用い、同様に試験
を行つた。比抵抗値は1.7×10^-3Ω・cmであつた。この塗料
組成物は２日後に皮張り現象がみられた。比較例３実施例１のパラジウム錯体の代りにピロカテコ
ール1.5部を用い、同様に試験を行つたところ、
比抵抗値は1.2×10^-3Ω・cmであつた。またこの組
成物は保存しておくと１日後には黒褐色の皮張り
がみられた。実施例４実施例１の条件において樹脂バインダーをフエ
ノール樹脂ワニス（群栄化学製、固形分濃度60
％）に変えた以外は同様にして、塗料を調製し、
その抵抗を測定した。比抵抗は2.2×10^-4Ω・cmで
良好な値を示した。また得られた塗料は約10℃で
２週間の保存で皮張り現象は認められなかつた。【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１銅もしくは銅合金を主導電材として、これに
樹脂バインダーおよび必要により溶剤を加えたも
のよりなる導電性組成物において、一般式
MmLn（式中、Ｍは周期律表第族の金属、Ｌは
配位子、ｍは１〜４の範囲の整数、ｎは２〜12の
範囲の整数をそれぞれ表わす。）で示される有機
金属錯体を含有させてなることを特徴とする新規
な導電性組成物。