JPH04253773A

JPH04253773A - 導電性組成物

Info

Publication number: JPH04253773A
Application number: JP3532091A
Authority: JP
Inventors: Mikio Nakano; 幹夫中野; Osamu Ito; 治伊藤
Original assignee: Nippon Oil and Fats Co Ltd
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 1991-02-05
Filing date: 1991-02-05
Publication date: 1992-09-09

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性組成物に関し、
更に詳細には、導電性、耐湿性及び耐熱性等に優れ、印
刷回路用等に極めて有用な導電性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子部品分野において、印刷回
路用導電性組成物としては、金及び銀等の貴金属を主成
分とする導電性組成物が広く用いられている。特に銀は
、最も体積固有抵抗の低い金属であること、酸化した際
も導電性を有していること及び貴金属の中でも比較的廉
価であることから多用されている。

【０００３】しかしながら、銀を主成分とする導電性組
成物により印刷回路を形成する場合、例えば回路の線間
隔が狭く、しかも電位差が大きい場合には、銀の移行現
象（マイグレーション）が生じ、回路の抵抗増大、更に
は回路の短絡が生じるという欠点がある。また近年、電
子部品業界においては、コスト低減が重要視されており
、比較的廉価な銀でさへコスト的に問題がある。

【０００４】そこで最近、銀に次いで体積固有抵抗が低
く、しかも銀よりも廉価な銅を主成分とする導電性組成
物の開発が種々検討されている。しかし、該導電性組成
物中の銅粉末は、大きな被酸化性を有しているため、導
電性組成物の貯蔵時、印刷及び加熱等の回路形成時、更
には、形成された回路の使用時において、銅粉末の表面
が酸化され、銅粉末粒子間の接触抵抗が増大し、十分な
導電性を得ることができないという欠点がある。従って
、このような銅粉末が有する欠点を解決するために、種
々の添加剤を、銅を主成分とする導電性組成物中に添加
することが提案されている。該添加剤としては例えば、
特公昭５２−２４９３６号公報には、亜燐酸又はその誘
導体が、特公昭６１−３６７９６号公報には、アントラ
セン又はその誘導体が、特開昭５７−５５９７４号公報
には、ヒドロキノン類の誘導体が提案されている。しかし、前記添加剤を添加した導電性組成物により得ら
れる塗膜の比抵抗値は、１０￣３Ω・ｃｍ程度と十分で
ないのが現状である。また特開昭６１−２１１３７８号
公報には不飽和脂肪酸を、特公昭６１−１４１７５号公
報には脂肪酸アミドを、特開昭６１−２００１７９号公
報には高級脂肪族アミンを、特開昭５８−２２５１６８
号公報にはフェニレンジアミン誘導体を添加剤として用
いた導電性組成物が提案されている。該導電性組成物に
より得られる塗膜の比抵抗値は、１０￣４Ω・ｃｍ程度
と改善はされているものの、塗膜を高湿度下に放置する
と抵抗値が急激に増大し、しかも長期安定性が望めない
という欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の主要な
目的は、導電性、耐熱性、耐湿性、堅牢性等に優れ、且
つ印刷回路等を形成することが可能な導電性組成物を提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、（ａ）
銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂及び（ｃ）下記一般式化２
（式中Ｒ１ＣＯ−は、炭素数１〜２２のアシル基を示し
、Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜２２のアルキル基若し
くはアルケニル基を示す。またｎは１〜１０の整数を示
す）で表わされる化合物（以下化合物（ｃ）と称す）及
び

【０００７】

【化２】

【０００８】（ｄ）１分子中に窒素原子を３個以上有し
、且つ重量平均分子量８０〜３００００のポリアミンを
含有してなる導電性組成物が提供される。

【０００９】以下本発明を更に詳細に説明する。

【００１０】本発明の導電性組成物に用いる（ａ）銅粉
末は、特に限定されるものではないが、例えば電解銅粉
、酸化第一銅、酸化第二銅等を還元した還元銅粉、アト
マイズ銅粉、金属銅粉砕物等を好ましく挙げることがで
きる。該銅粉末の粒径は、０．５〜１００μｍ、特に０
．５〜３０μｍの範囲であるのが好ましい。粒径が１０
０μｍを超える場合には、印刷性に問題が生じ、また０
．５μｍ未満では、銅粉末が酸化されやすく、得られる
塗膜の導電性が低下するので好ましくない。

【００１１】本発明の導電性組成物に用いる（ｂ）熱硬
化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
、アルキッド樹脂、ジアリルフタレート等のアリル樹脂
、熱硬化性ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等を好ましく
挙げることができる。

【００１２】本発明において、前記（ａ）銅粉末と、（
ｂ）熱硬化性樹脂との配合割合は、好ましくは（ａ）銅
粉末６５〜９５重量％、特に好ましくは７５〜９０重量
％、即ち（ｂ）熱硬化性樹脂５〜３５重量％、特に好ま
しくは１０〜２５重量％であるのが望ましい。前記（ａ
）銅粉末の配合割合が６５重量％未満では、導電回路と
して要求される比抵抗が得られず、また９５重量％を超
える場合には、印刷性等のペーストとした際の物性が低
下するので好ましくない。

【００１３】本発明の導電性組成物に用いる化合物（ｃ
）は、前記一般式化２で表わすことができ、式中Ｒ１Ｃ
Ｏ−が、炭素数２２を超えるアシル基、Ｒ２が炭素数２
２を超えるアルキル基又はアルケニル基若しくはｎが１
０を超える場合には、何れも製造が困難である。前記化
合物（ｃ）としては、具体的には例えば、カプロイルサ
ルコシン、ラウロイルサルコシン、ミリストイルサルコ
シン、パルミトイルサルコシン、ステアロイルサルコシ
ン、オレオイルサルコシン、ベヘノイルサルコシン等の
高級脂肪酸から変成されるＮ−アシルサルコシン、また
はヤシ油脂肪酸サルコシン、トール油脂肪酸サルコシン
等の混合脂肪酸サルコシン、Ｎ−ラウロイル−Ｎ−メチ
ル−β−アラニン、Ｎ−オレオイル−Ｎ−メチル−β−
アラニン、Ｎ−ココイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、
Ｎ−カプロイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−ミリ
ストイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−パルミトイ
ル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−ステアロイル−Ｎ
−メチル−β−アラニン、Ｎ−ベヘノイル−Ｎ−メチル
−β−アラニン等を好ましく挙げることができる。該化合物（ｃ）の配合量は、前記銅粉末と、熱硬化性樹
脂との合計量１００重量部に対して、好ましくは０．５
〜１０重量部、特に好ましくは１．５〜７．５重量部で
ある。前記配合量が、０．５重量部未満では添加による
種々の効果が得られず、また１０重量部を超えると、導
電性組成物としての物性に悪影響を及ぼすので好ましく
ない。

【００１４】本発明において用いる（ｄ）ポリアミンは
、導電性組成物に、更に導電性、耐熱性及び耐湿性を向
上させる成分であって、１分子中に窒素原子を３個以上
有し、且つ重量平均分子量が８０〜３００００の化合物
である。該重量平均分子量が８０未満の場合には、導電
性を向上させる効果が少なく、更に耐湿性が劣る等の問
題が生じ、また３００００を超えると導電性組成物とし
ての長期安定性が良くないので前記範囲とする必要があ
る。該ポリアミンとしては、例えば１，２，３−トリア
ミノプロパン、トリス（２−アミノエチル）アミン、テ
トラ（アミノメチル）メタン、イミノビスプロピルアミ
ン、メチルイミノビスプロピルアミン等のアルキルポリ
アミン類；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、ヘプタエチレンオク
タミン、ノナエチレンデカミン、商品名「モントレック
」（ダウケミカル社製）、商品名「エポミンＳＰ００３
」「エポミンＳＰ００６」「エポミンＳＰ０１２」「エ
ポミンＳＰ０１８」「エポミンＳＰ２００」「エポミン
ＳＰ３００」「エポミンＳＰ１０３」「エポミンＳＰ１
１０」（以上日本触媒化学工業株式会社製）等のポリエ
チレンイミン類；ジプロピレントリアミン、トリプロピ
レンテトラミン、テトラプロピルペンタミン、ヘプタプ
ロピルオクタミン等のポリプロピルポリアミン類等を好
ましく挙げることができる。前記（ｄ）ポリアミンの配
合量は、前記化合物（ｃ）１００重量部に対して、好ま
しくは５０〜８００重量部、特に好ましくは１５０〜５
００重量部の範囲である。ポリアミンの配合量が５０重
量部未満の場合には、ポリアミンを添加することによる
所望の効果が得られず、また８００重量部を超えると耐
熱性、耐湿性が低下するので好ましくない。

【００１５】本発明の導電性組成物を調製するには、例
えば前記（ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂及び前記化
合物（ｃ）及び（ｄ）ポリアミンを混合し、混練するこ
とにより得ることができる。また前記組成物を調製する
際に、必要に応じて、ブチルカルビトール等の粘度調整
剤、消泡剤、増粘剤、皮はり防止剤等を添加することも
可能である。

【００１６】

【発明の効果】本発明の導電性組成物は、銅及び熱硬化
性樹脂を主成分とするので、従来の銀又は金を主成分と
する導電性組成物に比してコスト的に安価であり、しか
も前記化合物（ｃ）及びポリアミンを含有するため、高
温、高湿度の苛酷な環境下においても、優れた導電性を
安定的に得ることができる。従って、例えば本発明の導
電性組成物を絶縁基盤上に焼付け硬化させることにより
、導電性、耐熱性、耐湿性、はんだ付性のいずれにも極
めて優れた印刷回路等を製造することができる。

【００１７】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００１８】尚、例中の部は重量部を示す。

【００１９】

【実施例１】平均粒径８μｍの電解銅粉末８５部を、フ
ェノール樹脂（商品名「ＢＬＳ−３６４Ｈ」昭和高分子
株式会社製、不揮発分６５％）１５部、ラウロイルサル
コシン１００部にポリエチレンイミン（分子量１８００
、商品名「エポミンＳＰ０１８」日本触媒化学工業株式
会社製）２５０部を混合した混合物３部及びブチルカル
ビトール５部と共に充分混合分散させた。次いで得られ
た組成物を、２５０メッシュのステンレススクリーンを
用いて、ガラス−エポキシ基板上に、幅２ｍｍ、長さ３
６８ｍｍの抵抗値測定用パターンを印刷した後、１６０
℃に保持した恒温槽中で３０分間加熱し、焼付け硬化を
行なった。得られた硬化試料について、デジタルマルチ
メータにより初期抵抗値を測定し、また印刷回路の膜厚
を測定して初期比抵抗値を算出した。その結果、初期抵
抗値及び初期比抵抗値は夫々５．０Ω、６．８×１０￣
５Ω・ｃｍであった。また耐湿性を評価するために、６
０℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽に、前記硬化試料を１０
００時間保持した後、同様に比抵抗値を算出したところ
、７．３×１０￣５Ω・ｃｍであった。また耐熱性を評
価するために、８５℃の恒温槽中に前記硬化試料を１０
００時間保持した後、同様に比抵抗値を算出したところ
７．０×１０￣５Ω・ｃｍであった。更にまた、はんだ
耐熱性を評価するために、前記硬化試料を２６０℃のは
んだ浴槽に１０秒浸漬した後、同様に比抵抗値を算出し
たところ８．５×１０￣５Ω・ｃｍであった。化合物（
ｃ）の種類、初期比抵抗値、耐湿・耐熱及びはんだ耐熱
試験後の比抵抗値を表１に示す。

【００２０】

【実施例２〜５、比較例１〜３】ラウロイルサルコシン
にポリエチレンイミンを混合した混合物の代わりに、表
１に示す化合物３．０部を用いた以外は、実施例１と同
様に組成物を調製し、各測定を行なった。その結果を表
１に示す。

【００２１】

【表１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　（ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂、
（ｃ）下記一般式化１（式中Ｒ１ＣＯ−は、炭素数１〜
２２のアシル基を示し、Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜
２２のアルキル基若しくはアルケニル基を示す。またｎ
は１〜１０の整数を示す）で表わされる化合物及び【化
１】（ｄ）１分子中に窒素原子を３個以上有し、且つ重量平
均分子量８０〜３００００のポリアミンを含有してなる
導電性組成物。