JPH04149283A

JPH04149283A - 光硬化性導電性ペースト

Info

Publication number: JPH04149283A
Application number: JP2274314A
Authority: JP
Inventors: Eiji Shiojiri; 栄二塩尻; Koji Takeuchi; 光二竹内; Hideko Nakao; 中尾　英子
Original assignee: Ajinomoto Co Inc
Current assignee: Ajinomoto Co Inc
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1992-05-22
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2811948B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は光硬化性樹脂組成物をバインダーとし光のみで
硬化することを特徴とする光硬化性導電性べ一、ストに
関するものである。

（従来の技術及び問題点）従来、導体を形成する導電性ペーストとしては金、銀、
白金、パラジウムなどの貴金属微粉末と熱硬化性樹脂組
成物をバインダーとした（ポリマーシックフィルム、以
下ＰＴＦ）ペースト、あるいはガラス粉をバインダーと
し焼成する（サーメットシックフィルム、以下ＣＴＦ）
ペーストがありどの大きな問題点を抱えているのが現状
である。

そこで室温付近の温度で導電性ペーストを硬化させる光
硬化性導電性ペーストの出現が所望されているが、まだ
工業的な利用に至っていない。光硬化性樹脂組成物をバ
インダーとし銀粉のごとき導電性粉末を混合した組成物
な用いる方法が研究されているが、同組成物を適当な方
法で被着体に塗膜として塗布して光照射しても塗膜の極
めて薄い表面の樹脂層は硬化するものの、塗膜内部はほ
とんど硬化しない。また銀粉の量を減らしたり塗膜の厚
みを極端に薄くしたりすると硬化はするものの十分な導
電性が得られない。

塗膜内部が硬化しにくい理由は銀粉が光を遮断あるいは
反射するため、塗膜内部に光が全くあるいはほとんど到
達しないため塗布された塗膜の極めて薄い表面の樹脂層
は硬化するものの、塗膜内部はほとんど硬化しないため
と推定されている。

（発明が解決しようとする課題）光硬化性樹脂をバインダーとする導電性ペーストは、例
えば特開昭６１−１０９２０３号公報、同６３−１５４
７７３号公報、同６３−２６５９７９号公報、同６３−
２６８７７３号公報などに開示されているが、これらは
光照射によりペーストを仮硬化させ取り扱いを容易にし
ているにすぎず後処理として、加熱あるいは焼成するこ
とが必要であり純粋に光照射のみにより導体を形成する
ものではなかった。また特開平２−１１３０７５号公報
には光硬化性樹脂組成物をバインダーとし光重合開始剤
と熱重合開始剤を併用することが提案されている。しか
し、用いている熱重合開始剤が比較的低温で分解するた
めペーストの保存安定性が悪いといった欠点があった。

また従来既知の光硬化性樹脂組成物をバインダーとしペ
ーストを調製し光照射しても見かけ上全く硬化しないか
塗膜の極めて薄い表面が硬化するのみであった。

しかるに本発明は、この様な現状を顧みて行われたもの
であり純粋に光のみで硬化する導電性ペーストを提供す
るものである。

（発明を解決するための手段）本発明者らは鋭意研究した結果、分子内に少なくとも１
個以上の（メタ）アクリルアミド基を有する光重合性化
合物（Ｂ１）を必須成分とする光硬化性樹脂組成物（Ｂ
）をバインダーとして用いれば導電性微粉末（Ａ）　　
との分散性も良好であり光照射により内部まで均一に硬
化する光硬化性導電性ペーストが得られることを見いだ
し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で使用する導電性微粉末（Ａ）とは、金、銀、銅
、白金、パラジウム、ニッケルなどの金属粉のほかに無
機物、プラスチック、セラミックスなどの表面を上記金
属で被覆したものなどを挙げることができる。

その含有率は本発明における光硬化性導電性ペーストの
４０〜９５重量％であることが好ましく、更に好ましく
は５０〜９０重量％である。含有率が４０重量％未満の
場合は、硬化物の導電性が低下し、一方、９５重量％を
越える場合は光硬化性導電性ペーストの粘度が著しく高
くなり印刷が困難となる。

本発明でいう分子内に少なくとも１個以上のくメタ）ア
クリルアミド基を有する光重合性化合物（Ｂ１）につい
ては特に制限はない。例えば、分子内に少なくとも１個
以上の１級または２級のアミノ基を有するアミン化合物
のアミノ基を（メタ）アクリロイル化することで容易に
得ることができる。これらアミン化合物の例を挙げると
エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチ
レンヘキサミンなどのエチレンアミン類、ピペリジン、
２−メチルピペリジン、４−アミノメチルピペリジン、
Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリンなどのピペリジン
誘導体、ピペラジン、２−メチルビペラジンなどのピペ
ラジン誘導体、モルフォリン、Ｎ−アミノプロピルモル
フォリンなどのモルフォリン誘導体、アンモニア、モノ
メチルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、３−
エトキシプロピルアミン、ピロリジン、シクロヘキシル
アミン、プロピレンジアミン、ヘキザメチレンジアミン
、１．４−シクロヘキサンジアミン、０−フェニレンジ
アミン、ｐ−フェニレンジアミン、トルエン−２，４−
ジアミン、４，４′−ジフェニルメタンジアミン、ポリ
オキシプロピレンジアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチルエチレン
ジアミン、Ｎ、Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミ
ン、イソホロンジアミン、イミノビスプロピルアミン、
１，２−シクロヘキサンジアミン、１級または２級のア
ミノ基を有するポリシロキサン、ポリブタジェン化合物
などのアミン化合物、さらには両末端がアミンなどのプ
レポリマーなどである。さらには（メタ）アクリルアミ
ド基を有する反応性上ツマ−を用いて光重合性化合物（
Ｂ１）を得ることもできる。例えば、Ｎ−メチロールア
クリルアミドとポリエチレングリコールから脱水反応で
得られる反応綜合物、Ｎ−メチロールアクノルアミドと
へキサメチレンジイソシアネートとの付加反応で得られ
る反応付加物などが挙げられる。これら光重合性化合物
（Ｂｌ）は単独または２種以上併用して使用される。

（イリし、（メタ）アクリルアミド基はメタクリルアミ
ド基およびアクリルアミド基を示す。）本発明でいう光
重合性化合物（Ｂ２）については特に制限はない。例え
ば、（１）スチレン、σメチルスチレンなどのスチレン
系化合物、（２）メチル（メタ）アクリレート、エチル
（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ
）アクリレートなどのモノ（メタ）アクリレート化合物
、（３）エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
１，６−ヘキサンジオール（メタ）アクリレートなどの
アルキレングリコールジ（メタ）アクリレート化合物、
（４）トリメチロールプロパントリ　（メタ）アクリレ
ート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレー
トなどの多価（、メタ）アクリレート化合物などが挙げ
られ、単独または２種以上併用して使用される。

（但し、（メタ）アクリレートはメタクリレートおよび
アクリレートを示す。）本発明で使用する光硬化性樹脂組成物（Ｂ）中光重合性
・化合物（Ｂ１）と光重合性化合物（Ｂ２）との混合比
は光重合性化合物（Ｂｌ）：光重合性化合物（Ｂ２）＝
ｌＯ０二〇〜１５：８５（重量比）であることが好まし
く、更に好ましくは光重合性化合物（Ｂ２）が７５重量
％以下であることが好ましい。光重合性化合物（Ｂ２）
が９０重量％を超えると光硬化性樹脂組成物（Ｂ）の重
合速度が遅くなり光硬化性導電性ペーストの硬化時間が
長くなる。もちろん、光重合性化合物（Ｂ１）を単独で
用いるのが最も好ましい。なお、光重合性化合物（Ｂ１
）または（Ｂ２）が固体の場合には他の液体である光重
合性化合物（Ｂ１）または（Ｂ２）を混合することで光
硬化性樹脂組成物（Ｂ）の成分として用いることができ
るのでなんら問題はない。

本発明で用いられる、光重合開始剤（Ｂ３）には、例え
ば、１−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、２
−ヒドロキシ−２−メチル−フェニルプロパン−１−オ
ン、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロパン・−１−オン１，４−ｔ−ブチ
ル−トリクロロアセトフェノン、２−メチル−１−［４
−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパ
ノン１、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインエチル
エーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイ
ンイソブチルエーテル、ベンゾイル安息香酸メチル、３
．３’　　−ジメチル−４−メトキシベンゾフェノン、
４−ベンゾイル−４′−メチルジフェニルサルファイド
、２，４−ジメチルチオキサンソン、２，４．６−４リ
メチルベンゾイルジフエニルフオスフインオキサイドな
どが挙げられ、単独または２種以上併用して使用される
。

本発明においては光重合開始剤（Ｂ３）の量は光硬化性
樹脂組成物中、０１０５〜２０重量％であり、好ましく
は０．５〜１０重量％である。光重合開始剤の配合量が
０．０５重量％未満の場合は、光硬化性樹脂組成物が十
分重合することができず、光重合開始剤の配合量が２０
重量％以上の場合は耐薬品性、硬化後の物性が低下する
。

本発明の光硬化性導電性ペーストを硬化する条件につい
ては特に制限はない。光照射に用いられる光源としては
太陽光、ケミカルランプ、低圧水銀灯、高圧水銀灯、メ
タルハライドランプ、キセノンランプ、カーボンアーク
灯などが使用される。

またプリント基板の材質としては、紙フエノール、ガラ
スエポキシ、アルミナ、ホーロ、ベリリア、窒化アルミ
ニウム、炭化珪素、ＰＥＴ、ブラスチックなどがありこ
れらも特別な制限はない。

（作用）本発明における光硬化性樹脂組成物の重合速度は市販の
光硬化性樹脂の中で重合速度が速いとされているアクリ
レート系樹脂のそれより格段に速い。よって、本発明に
よる光硬化性樹脂組成物を用いれば、たとえ塗膜表面の
みでしか開始されないラジカル重合であっても成長末端
のラジカルが失活する前に重合が完結し塗膜内部まで均
一に硬化するものと推定される。

（実施例）以下、実施例により本発明を更に詳しく説明するが、′
もちろん、本発明はこれらの実施例によってなんら限定
されるものではない。なお、実施例中に部とあるのは重
量部を意味する。

実施例　１メチルイミノビスプロピルアミン（広栄化学工業■製）
のアミノ基をアクリロイル化し２官能のアクリルアミド
樹脂を調製した。

上記アクリルアミド樹脂１００部、Ａｇ　ｃ−Ｂ（福山
金属箔粉工業■製、鱗片状銀粉）３００部、光重合開始
剤イルガキュアー９０７　（チバガイギ製）３部を３本
ロールでよく混錬し光硬化性導電性ペースト　（Ｉ）を
得た。

実施例　２ジエチレントリアミン（関東電化工業■製）のアミノ基
をアクリロイル化し３官能のアクリルアミド樹脂を調製
した。

上記アクリルアミド樹脂７０部、ペンタエリスリトール
テトラアクリレート３０部、Ａｇｃ−Ｂ（福山金属箔粉
工業■製、鱗片状銀粉）３００部、光重合開始剤ルシツ
ンＴＰＯ（ＢＡＳＦ製）３部を３本ロールでよく混錬し
光硬化性導電性ペースト　（Ｉ［）　　を得た。

実施例　３イミノビスプロピルアミン（広栄化学工業■製）のアミ
ノ基をアクリロイル化し３官能のアクリルアミド樹脂を
調製した。

上記アクリルアミド樹脂１００部、Ａｇ　ｃ−Ｂ（福山
金属箔粉工業■製、鱗片状銀粉）３００部、光重合開始
剤ルシツンＴＰＯ（ＢＡＳＦ製）３部を３本ロールでよ
く混錬し光硬化性導電性ペースト（■）を得た。

実施例　４トリエチレンテトラミン（関東電化工業株製）のアミノ
基をアクリロイル化し４官能のアクリルアミド樹脂を調
製した。

）上記デクリルアミド樹脂７０部、ペンタエリスリトー
ルテトラアクリレート３０部、Ａｇ　ｃ−Ｂ（福山金属
箔粉工業■製、鱗片状銀粉）３００部、光重合開始剤ル
シツンＴＰＯ（ＢＡＳＦ製）３部を３本ロールでよく混
錬し光硬化性導電性ペースト（■）を得た。

実施例　５テトラエチレンペンタミン（関東電化工業■製）のアミ
ノ基をアクリロイル化し５官能のアクリルアミド樹脂を
調製した。

上記アクリルアミド樹脂７０部、ペンタエリスリトール
テトラアクリレ−）３０部、Ａｇｃ−Ｂ（福山金属箔粉
工業■製、鱗片状銀粉）３００部、光重合開始剤ルシツ
ンＴＰＯ（ＢＡＳＦ製）３部を３本ロールでよく混錬し
光硬化性導電性ペースト（Ｖ）を得た。

比較例　１両末端がアクリレートの光硬化性樹脂　ＮＫＥＳＴＥ−
ＲＡ６００　　（新中村化学工業■製）１００部、Ａｇ
ｅ−Ｂ（福田金属箔粉工業株製、鱗片状銀粉）３００部
、光重合開始剤ダロキュアー１１７３　　（メルク社製
）３部を３本ロールでよく混錬してペースト　（ＶＩ）
を得た。

実施例　６　　［硬化物及びプリント基板の製造と評価
］ＰＥＴ基板上に市販の導電性ペースト［ドータイトＦＡ
−３０１ＣＡ　ｒ藤倉化成■製」コを２７０メツシユの
ポリエステル・スクリーン版を用いて所定の導体回路（
以下、電極と言う。）２つを印刷した。この印刷された
ＰＥＴ基板上の電極を１２０℃×５分で硬化させた。次
いで、これら２つの電極に一部重なるように、光硬化性
導電性ペースト　（Ｉ＞を印刷し、また電極にはデジタ
ルオームメーターを接続した。その後直ちに４ｏＯＷ空
冷式高圧水銀灯下、１０ｃｍの距離で光照射しながらペ
ーストの抵抗値の変化をモニターし抵抗値の減少が認め
られなくなった時間、６０秒をもってペーストの硬化時
間とした。得られた印刷物の表面を指先でこすったが擦
りあとはつかなかった。またその時の抵抗値、及び膜厚
から体積固有抵抗を算出すると５．ＯＯＸ　１．０’Ω
・ｃｍであった。

基板との接着性をＪＩＳ　　Ｋ５４００に従って調べた
ところ、１００／１００であり、良好な接着性を示した
。

さらに、上記の塗膜を、１００℃の湧水中に１時間浸漬
後、同様の試験をしたところ、１００／１００であった
。その導電性は、体積固有抵抗が４．９５Ｘ　１０’Ω
・ｃｍでほとんど性能の劣化は認められなかった。

印刷適性を調べるため２７０メツシユのポリエステル・
スクリーン版により印刷し、エツジ部分を目視判定した
ところにじみは認められなかった。

これら評価結果を第１表に示した。

実施例　７〜１０光硬化性導電性ペースト（１）の代わりに光硬化性導電
性ペースト（ＩＩ〜Ｖ）を用いた他は実施例６と同様に
して評価を行い、その結果を第１表に示した。

比較例　２実施例６〜ｌＯにおける光硬化性導電性ペースト（Ｉ〜
Ｖ）の代わりに比較例１のペースト（ＶＩ）を用いた他
は実施例６〜１０と同様にして評価を行い、その結果を
第１表に示した。

（発明の効果）本発明による光硬化性導電性ペーストの優れた効果とし
て次の点が挙げられる。

（１）　光照射、数秒〜数十秒のみで導電性ペーストを
完全に硬化させることができる。よって従来の熱硬化性
導電性ペーストに比べ、製造ラインの大幅なスピードア
ップが可能である。

（２）　加熱、冷却などの熱履歴によるプリント基板の
反り、変形、収縮などの問題がないので従来、耐熱性が
十分でないためプリント基板の被着体としては好ましく
なかったプラスチック、ＰＥＴなども被着体として用い
ることができる。

（３）　溶剤を含まないため、スクリーン印刷中あるい
は塗布中に溶剤の揮発が起こらず、スクリーン版の目詰
まりが起きない。また、作業環境性に優れている。

（４）　得られた最終硬化物は被着体との接着性、可撓
性に優れている。

本発明の光硬化性導電性ペーストは上記した長所を生か
して、プリント基板への導電回路の形成、チップ部品の
接着、接点間の接着、リード線の接着、ハイブリッドＩ
Ｃの導体部、抵抗体の電極端子部品など多種多様な用途
に使用できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　（Ａ）導電性微粉末と（Ｂ）（ I ）分子内に
少なくとも１個以上の（メタ）アクリルアミド基を有す
る光重合性化合物（Ｂ１）または、該化合物（Ｂ１）と
分子内に（メタ）アクリルアミド基を有さない光重合性
化合物（Ｂ２）との混合物および（II）光重合開始剤（
Ｂ３）を含む光硬化性樹脂組成物を必須成分とすること
を特徴とする光硬化性導電性ペースト。
（２）　特許請求項１記載の光硬化性樹脂組成物を光照
射で硬化させた硬化物。
（３）　特許請求項１記載の光硬化性樹脂組成物を光照
射で硬化させた硬化物を基板面上に配してなるプリント
基板。