JPH05105828A - 導電ペースト - Google Patents

導電ペースト

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JPH05105828A
JPH05105828A JP26793791A JP26793791A JPH05105828A JP H05105828 A JPH05105828 A JP H05105828A JP 26793791 A JP26793791 A JP 26793791A JP 26793791 A JP26793791 A JP 26793791A JP H05105828 A JPH05105828 A JP H05105828A
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JP
Japan
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conductive
conductive paste
conductivity
powder
binder
Prior art date
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Pending
Application number
JP26793791A
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English (en)
Inventor
Ayumi Yasuda
歩 安田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 十分な導電率と十分な機械的特性の両方を兼
ね備えた導電塗膜を容易に実現することの出来る導電ペ
ーストを提供することを課題とする。 【構成】 導電フィラーとバインダー材が混合されてな
る導電ペーストにおいて、前記バインダー材が導電性高
分子であることを特徴とする導電ペースト。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は導電ペーストに関す
る。
【0002】
【従来の技術】導電ペーストは、導電フィラーとバイン
ダー材が通常は溶剤と共に混合されている分散系導電塗
料である。バインダー材は合成樹脂やフリット(ガラス
粉末)が使われている。導電フィラーには銀粉や銅粉な
どが使われ、バインダー材である合成樹脂にはアクリ
ル、ウレタン、アクリル−ウレタン、オレフィン、エポ
キシ、フェノール、ポリエステル、ゴム系の絶縁性のも
のが使われ、バインダー材であるフリットにはガラス粉
末などが使われている。
【0003】バインダー材は、導電フィラーの分散、基
材への固着、あるいは、導電フィラーの鎖状連結による
高導電性の発現、さらには、導電塗膜の物理的・化学的
安定性に寄与する。溶剤は、バインダー材の希釈剤とし
て使用されており、バインダー材の種類、ペーストの使
用条件を考慮して選ばれる。
【0004】導電ペーストには、普通、上の他に導電フ
ィラーの分散剤などの添加剤が少量加えられる。以下
に、従来の導電ペーストの具体例を挙げる。銅粉:10
〜20wt%、アクリル樹脂:5〜20wt%、溶剤:67
〜83wt%、添加剤:微量、固形分17〜33wt%の銅
系導電ペースト。
【0005】銅粉:40〜60wt%、アクリル樹脂:1
0〜15wt%、溶剤:30〜40wt%、添加剤:微量、
固形分60〜70wt%の銅系導電ペースト。ニッケル
粉:50〜60wt%、アクリル樹脂:10〜15wt%、
溶剤:30〜40wt%、添加剤:微量、固形分60〜7
0wt%のニッケル系導電ペースト。しかしながら、従来
の導電ペーストを用いた塗膜においては、十分な導電率
と十分な機械的特性の両方を確保することが難しいとい
う問題がある。導電率を上げるために導電フィラーの量
を増やすと、塗膜密着性の低下やクラック発生など機械
的特性の劣化が起こり、逆に、機械的特性を向上させる
ためにバインダー剤の量を増やすと、絶縁材の量が多く
なるため導電率の低下が起こる。つまり、導電率と機械
的特性とがトレードオフの関係にあるのである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑み、十分な導電率と十分な機械的特性の両方を兼ね
備えた導電塗膜を容易に実現することの出来る導電ペー
ストを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、この発明の導電ペーストは、導電フィラーとバイン
ダー材が混合されてなる構成において、前記バインダー
材に導電性高分子を用いるようにしている。この発明の
導電ペーストにおける導電性高分子としては、ポリチオ
フェン、ポリアニリン、ポリピロール、および、これら
の誘導体などでドーパント(例えば、p−トルエン−ス
ルフォン酸など)が導入されてなるものが挙げられ、こ
れらが単独あるいは複数併用の形で存在している。
【0008】この発明の導電ペーストに用いられる導電
フィラーとしては、銀粉、銀−銅複合粉、ニッケル粉、
カーボン粉(カーボンブラック)、グラファイト粉、お
よび、銅粉などが挙げられ、これらは単独あるいは複数
併用の形で存在している。なお、カーボン粉とグラファ
イト粉を用いた場合は導電率と耐湿性が他のものを用い
た場合に比べて若干さがる。導電フィラーは、普通、粒
径が0.1〜10μm程度であり、球状、針状、フレー
ク状などの形であるが、フレーク状のものが好ましい。
【0009】この発明の場合、普通、導電フィラーとバ
インダー材である導電性高分子が通常は希釈剤である溶
剤と共に混合されている。したがって、導電性高分子は
溶剤可溶であるが、導電性高分子の種類やペーストの使
用条件を考慮して適当な溶剤が選ばれる。導電ペースト
には、普通、上の他に添加剤が少量加えられることが多
い。添加剤としては、導電フィラーの分散剤、レベリン
グ剤、耐磨耗性を向上させる滑剤、接着強度の補強剤な
どがある。これら添加剤は余り多いと導電性に悪影響が
出る傾向があることから少量の添加に留めるようにす
る。
【0010】導電ペーストにおける各成分の割合は、導
電フィラー5〜25wt%、導電性高分子3〜15wt%、
残部が溶剤と必要に応じて加えられる少量の添加剤であ
る。塗膜(固形分)での導電性高分子の割合は固形分を
100wt%とすると70wt%程度(残り導電フィラー)
まで上げることも可能である。
【0011】
【作用】この発明の導電ペーストを用いて形成された導
電塗膜は高い導電率を有する。これは、バインダー材が
導電性高分子であるからである。それに、機械的特性を
向上させるためバインダー材の量を多くしても、バイン
ダー材自体に導電性があるため塗膜は十分な導電率を維
持する。つまり、十分な導電率と十分な機械的特性の両
方を兼ね備えた導電塗膜が実現できるのである。
【0012】導電ペーストの作製も、従来の絶縁性樹脂
に変えて導電性高分子(樹脂)を用いる程度であるから
何ら困難なく、しかも、塗膜形成法も従来と変わるとこ
ろがないことから、十分な導電率と十分な機械的特性と
を兼ね備えた導電塗膜の実現は非常に容易である。
【0013】
【実施例】以下、この発明の導電ペーストの実施例を説
明する。この発明の導電ペーストは、以下の実施例に限
らない。 −実施例1− 実施例1の導電ペーストは次の組成である。
【0014】 導電性高分子:ポリ−3−ドデシル−チオフェンにドーパントとしてp−トル エン−スルホン酸を用いたもの。 ・約5wt% 導電フィラー: 粒径5μm,フレーク状銀粉 ・約15wt% 溶 剤 : テトラヒドロフラン(THF) ・約80wt% なお、ポリ−3−ドデシル−チオフェンは、吉野らの報
告(K Yoshino etal.,Japanese Journal of Applied Ph
ysics,Vol.26 No.6 (1987) P.L1038) に従って作製した
ものを使った。
【0015】THFに銀粉を分散し、これにポリ−3−
ドデシル−チオフェンを溶解した。さらに、p−トルエ
ン−スルホン酸のTHF溶液をポリ−3−ドデシル−チ
オフェンのチオフェン単位の当モルで加え、攪拌するこ
とにより導電ペーストを得た。完成した導電ペースト
を、ガラス板上にキャスト製膜し、60℃で乾燥した。
こうして、約30μmの厚みの導電塗膜を作製した。こ
の塗膜の導電性を調べるため4端子法により表面抵抗率
を測定した。測定結果は、10-4Ω・cmであり、十分
に高い導電率であることが確認できた。
【0016】実施例1において導電性高分子の代わりに
絶縁性樹脂を用いた場合は、1桁以上導電率が下がって
しまうのである。 −実施例2− 実施例2の導電ペーストは次の組成である。 導電性高分子:ポリ−3−オクチル−チオフェンにドーパントとしてp−トル エン−スルホン酸を用いたもの。 ・約5wt% 導電フィラー: 粒径1μmのニッケル粉 ・約15wt% 溶 剤 : テトラヒドロフラン(THF) ・約80wt% なお、ポリ−3−オクチル−チオフェンは、実施例1と
同様にして合成したものを使った。
【0017】THFにニッケル粉を分散し、これにポリ
−3−オクチル−チオフェンを溶解した。さらに、p−
トルエン−スルホン酸のTHF溶液をポリ−3−オクチ
ル−チオフェンのチオフェン単位の当モルで加え、攪拌
することにより導電ペーストを得た。完成した導電ペー
ストを、ガラス板上にキャスト製膜し、60℃で乾燥し
た。こうして、約30μmの厚みの導電塗膜を作製し
た。この塗膜の導電性を調べるため4端子法により表面
抵抗率を測定した。測定結果は、10-3Ω・cmであ
り、十分に高い導電率であることが確認できた。
【0018】−実施例3− 実施例3の導電ペーストは次の組成である。 導電性高分子:ポリ−3−ドコシル−チオフェンにドーパントとしてp−トル エン−スルホン酸を用いたもの。 ・約5wt% 導電フィラー: 粒径10μmのカーボン粉 ・約15wt% 溶 剤 : テトラヒドロフラン(THF) ・約80wt% なお、ポリ−3−ドコシル−チオフェンは、実施例1と
同様にして合成したものを使った。
【0019】THFにカーボン粉を分散し、これにポリ
−3−ドコシル−チオフェンを溶解した。さらに、p−
トルエン−スルホン酸のTHF溶液をポリ−3−ドコシ
ル−チオフェンのチオフェン単位の当モルで加え、攪拌
することにより導電ペーストを得た。完成した導電ペー
ストを、ガラス板上にキャスト製膜し、60℃で乾燥し
た。こうして、約30μmの厚みの導電塗膜を作製し
た。この塗膜の導電性を調べるため4端子法により表面
抵抗率を測定した。測定結果は、10-2Ω・cmであ
り、十分な導電率であることが確認できた。
【0020】−実施例4− 実施例4の導電ペーストは次の組成である。 導電性高分子:ポリアニリンにドーパントとしてp−トルエン−スルホン酸を 用いたもの。 ・約5wt% 導電フィラー: 粒径5μmのフレーク状銀粉 ・約15wt% 溶 剤 : N−メチル−ピロリドン(NMP) ・約80wt% なお、ポリアニリンは、阿部らの報告(M Abe etal.,J.
Chem.Soc.,Chem.Commum.(1989),1736)に従って合成した
ものを使った。
【0021】NMPに銀粉を分散し、これにポリアニリ
ンを溶解した。さらに、p−トルエン−スルホン酸のN
MP溶液をポリアニリンのアニリン単位の当モルで加
え、攪拌することにより導電ペーストを得た。完成した
導電ペーストを、ガラス板上にキャスト製膜し、60℃
で乾燥した。こうして、約30μmの厚みの導電塗膜を
作製した。この塗膜の導電性を調べるため4端子法によ
り表面抵抗率を測定した。測定結果は、10-4Ω・cm
であり、十分に高い導電率であることが確認できた。
【0022】−実施例5− 実施例5の導電ペーストは次の組成である。 導電性高分子:ポリアニシジンにドーパントとしてp−トルエン−スルホン酸 を用いたもの。 ・ 約5% 導電フィラー: 粒径10μmのカーボン粉 ・約15wt% 溶 剤 : N−メチル−ピロリドン(NMP) ・約80wt% なお、ポリアニシジンは、前記阿部らの報告をもとにア
ニシジンを用いて合成したものを使った。
【0023】NMPにカーボン粉を分散し、これにポリ
アニシジンを溶解した。さらに、p−トルエン−スルホ
ン酸のNMP溶液をポリアニシジンのアニリン単位の当
モルで加え、攪拌することにより導電ペーストを得た。
完成した導電ペーストを、ガラス板上にキャスト製膜
し、60℃で乾燥した。こうして、約30μmの厚みの
導電塗膜を作製した。この塗膜の導電性を調べるため4
端子法により表面抵抗率を測定した。測定結果は、10
-2Ω・cmであり、十分に高い導電率であることが確認
できた。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたように、この発明の導電ペ
ーストはバインダー材が導電性高分子であり、十分な導
電率と十分な機械的特性を有する塗膜が容易に実現でき
るため、非常に有用である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電フィラーとバインダー材が混合され
    てなる導電ペーストにおいて、前記バインダー材が導電
    性高分子であることを特徴とする導電ペースト。
  2. 【請求項2】 導電性高分子が、ポリチオフェン、ポリ
    アニリン、ポリピロール、および、これらの誘導体の少
    なくとも1つの化合物にドーパントを導入したものであ
    る請求項1記載の導電ペースト。
  3. 【請求項3】 導電フィラーが、銀粉、銀−銅複合粉、
    ニッケル粉、カーボン粉、グラファイト粉、および、銅
    粉のうちの少なくとも一つである請求項1または2記載
    の導電ペースト。
JP26793791A 1991-10-16 1991-10-16 導電ペースト Pending JPH05105828A (ja)

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