JPH0575027B2

JPH0575027B2 -

Info

Publication number: JPH0575027B2
Application number: JP23422186A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Eguchi; Fumio Nakaya; Shinichi Wakita; Hisatoshi Murakami; Tsunehiko Terada
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1993-10-19
Also published as: JPS6389577A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、金属銅粉をメラミン樹脂とアクリル
樹脂との樹脂混和物中に分散させた導電塗料に関
し、より詳しくは、銅箔表面が酸化物で汚染され
ていても、銅箔面との密着性が良好で、銅張積層
絶縁基板上に形成された印刷回路の銅箔回路間の
非接続回路部分全体にレジスト膜を塗布し、該レ
ジスト膜上から接続すべき銅箔回路間をスクリー
ン印刷法などによりバイパスのジヤンパー回路を
形成させる導電塗料に関する。（従来技術）従来よりIC、MSI、LSIなどを実装する印刷回
路として銅張積層絶縁基板が多用されているが、
該基板から印刷回路を形成するには、銅張積層絶
縁基板上に光反応性樹脂を塗布した後、マスクを
あてて光照射によつて所定の導電回路を形成し、
未反応樹脂を除去し、次いで化学エツチングを施
して銅箔層を溶解除去して印刷回路とするもので
ある。このような印刷回路は、化学エツチング法によ
つて導電回路が形成されるため、一旦印刷回路が
形成されると導電回路の追加修正をすることが困
難なものとなる。しかし実際は、得られた印刷回
路基板を有効に活用するために、又は必要により
印刷回路上にバイパスのジヤンパー回路を設ける
ことが、しばしば行われる。このジヤンパー回路を形成する方法として、両
端の絶縁被覆を剥離して導体を露出させた機器内
配線用絶縁電線を用いて、必要とする導電回路の
銅箔面に半田付けすることにより行われる。しか
しこの方法では、大量生産された印刷回路基板上
にジヤンパー回路を設けるための半田付工程が必
要となり、且つ該基板の厚さが増加するためにコ
ンパクト化できない問題がある。この問題を改善する方法として、導電性銀塗料
（以下、銀ペーストという）が銅箔面との良好な
密着性を有することを利用し、得られた印刷回路
の銅箔回路間の非接続回路部分全体にレジスト膜
を塗布し硬化させた後、該レジスト膜上から接続
すべき銅箔回路間を銀ペーストを用いてスクリー
ン印刷法によりバイパスのジヤンパー回路を形成
させている。しかしながら、銀ペーストの比抵抗
は、10^-4Ω・cm級と良好な導電性を有するが、銀
粉末は高価であり、多量に使用する場合、その材
料費は無視できない問題がある。最近、銀ペーストに代替し得る比抵抗10^-3〜
10^-4Ω・cm級の安価な導電性銅塗料（以下、銅ペ
ーストという）が種々公表されているが、これら
の銅ペーストはバインダーとして熱硬化性のフエ
ノール系樹脂を使用しているため、銅箔面との密
着性が低く、且つ衝撃に対してクラツクを発生し
やすく、可撓性に劣るため、印刷回路のバイパス
のジヤンパー回路として採用できない問題があ
る。又、銅箔面との密着性を改善するために、銅箔
面を金属表面処理剤で活性化処理することが行わ
れるが、そのために生産工程が増加され、生産的
経済的に不利となる。一方、金属表面処理剤を導電性塗料中に配合し
て、銅箔面との密着性を改善しようとする方法が
あるが、金属表面処理剤を直接配合すると、導電
性塗料の安定性を害し、貯蔵安定性および導電性
に悪影響を与えるという問題がある。（発明が解決しようとする問題点）本発明は、かかる技術的課題を解決することを
目的とするもので、銅箔面が酸化物などで汚染さ
れていても、別工程の前処理による金属表面処理
剤で銅箔面を活性化することなく、銅箔面との密
着性を良好にし、且つ可撓性を有し、長期にわた
る湿度雰囲気においても比抵抗の変化率が少なく
初期の比抵抗にもすぐれた金属銅粉を含有する導
電塗料を提供することにある。（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記の目的を解決するために鋭
意検討を重ねた結果、金属銅粉をメラミン樹脂と
アクリル樹脂との樹脂混和物に配合し、更に金属
表面処理剤を化合物中に包接させた混和物を配合
することにより、導電塗料中の分散もよく、常温
で安定に作用し、導電塗料を加熱硬化させるとき
に、金属表面処理剤が溶出して銅箔面を活性化さ
せ、銅箔面との密着性が良好で、導電性もすぐれ
ていることを見出して本発明を完成させたもので
ある。本発明の構成は、金属銅粉100重量部に対して、
樹脂混合物（メラミン樹脂30〜70重量％とアクリ
ル樹脂70〜30重量％からなる樹脂混和物）10〜40
重量部、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸若しくはそ
れらの金属塩１〜８重量部および金属表面処理剤
を包接した混和物１〜７重量部とからなることを
特徴とするものである。ここに、本発明で使用する金属銅粉とは、片
状、樹技状、球状、不定形状などのいずれの形状
であつてもよく、その粒径は100μｍ以下が好ま
しく、特に１〜30μｍが好ましい。粒経が1μｍ未満のものは酸化されやすく、得
られる塗膜の導電性が低下するので好ましくな
い。金属銅粉の配合量は、常に100重量部として使
用する。アクリル樹脂とメラミン樹脂とを混和させた樹
脂混和物を本発明で使用する理由は、分子量の大
きいアクリル樹脂間をメラミン樹脂によつて架橋
させ、三次元網目構造とすると、金属銅粉をよく
バインドすると共に良好な導電性が得られ、塗膜
の可撓性を向上させることができるためである。
アクリル樹脂単独では、金属銅粉を混合させて
も、導電性は得られない。又メラミン樹脂単独で
は、樹脂硬化後の塗膜が非常に脆く、実用に供さ
れない。樹脂混和物中のメラミン樹脂とは、アルキル化
メラミン樹脂であつて、メチル化メラミン又はブ
チル化メラミン樹脂などから選ばれる少なくとも
一種を使用するが、後者がより好ましい。メラミ
ン樹脂は、本発明に係る導電塗料中の金属銅粉お
よび他の成分をよくバインドするものである。樹脂混和物中のメラミン樹脂の配合量は、他の
バインダーとして使用するアクリル樹脂との配合
において、30〜70重量％の範囲で用いられ、好ま
しく40〜60重量％である。メラミン樹脂の配合量が30重量％未満では、金
属銅粉を十分にバインドすることができず、メラ
ミン樹脂の三次元網目構造が不安定となつて、塗
膜の導電性を著しく低下させるので好ましくな
い。逆に、70重量％を超えるとき塗膜の強度およ
び可撓性を著しく低下させるので好ましくない。樹脂混和物中のアクリル樹脂とは、官能基とし
て酸価（−COOH）10〜80mg／ｇ、水酸基価
（−OH）40〜250mg／ｇのもので、特に、水酸基
価は60〜150mg／ｇの範囲が、酸価は30〜70mg／
ｇの範囲が好ましい。塗膜の耐水性を向上させる
には、ヒドロキシブチル基を有するアクリル樹脂
の使用が望ましく、分子量においては2500以上が
使用されるが、塗膜の可撓性から云えば、分子量
は4000〜15000が好ましい。分子量が2500未満で
は、得られる塗膜が脆くなり、好ましくない。逆
に、15000を超えると、目的とする導電性を阻害
するので、好ましくない。次に、本発明で使用する樹脂混和物（メラミン
樹脂30〜70重量％とアクリル樹脂70〜30重量％と
の混合物）の配合量は、金属銅粉100重量部に対
して、10〜40重量部の範囲で用いられ、好ましく
は20〜35重量部である。樹脂混和物の配合量が10
重量部未満では、硬化後の塗膜が脆く、可撓性に
乏しい。40重量部を超えると、目的とする導電性
が得られないので好ましくない。本発明に使用する飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸
若しくはそれらの金属塩とは、樹脂混和物中に金
属銅粉を分散させる分散剤であつて、飽和脂肪酸
にあつては炭素数16〜20のパルミチン酸、ステア
リン酸、アラキン酸など又は不飽和脂肪酸にあつ
ては炭素数16〜18のゾーマリン酸、オレイン酸、
リノレン酸などで、それらの金属塩にあつてはナ
トリウム、カリウム、銅、亜鉛、アルミニウムな
どの金属との塩である。前記、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸若しくはそ
れらの金属塩の配合量は、金属銅粉100重量部に
対して、１〜８重量部の範囲で用いられ、好まし
くは２〜６重量部である。前記分散剤の配合量が１重量部未満では、金属
銅粉を樹脂混和物中に微細分散させるにあたつて
混練りに時間を要し、逆に８重量部を超えるとき
は、塗膜の導電性を低下させるので好ましくな
い。本発明で使用する金属表面処理剤を包接した混
和物とは、金属表面処理剤を包接する化合物中に
包接させた混和物である。ここに、金属表面処理剤とは、チオグリコール
酸、チオリンゴ酸、ヒドロキシ酢酸、クエン酸、
シユウ酸、スルフアミン酸、グルコン酸などの酸
又はそれらの金属塩若しくはアンモニウム塩、又
はヘキサデシルメルカプタン、オクタデシルメル
カプタンのようなメルカプタン系化合物であつ
て、銅箔表面を清浄にする処理剤である。金属表面処理剤を包接する化合物とは、シクロ
デキストリン、金属アルミノシリケートなどのホ
スト化合物として作用するもので、導電塗料の組
成物中に安定に存在するものを意味する。金属表面処理剤の配合量は、包接化合物中に５
〜25重量％の範囲で包接して、金属表面処理剤を
包接した混和物とする。好ましくは10〜20重量％
である。金属表面処理剤が25重量％を超えるとき
は、包接化合物中に安定に存在しなくなるので好
ましくなく、５重量％未満では金属表面処理剤を
包接した混和物の配合量が多くなるので好ましく
ない。金属表面処理剤を包接した混和物の配合量は、
金属銅粉100重量部に対して、１〜７重量部の範
囲で用いられ、好ましくは２〜５重量部である。
金属表面処理剤を包接した混和物の配合量が１重
量未満であるときは、銅箔面を清浄化する作用に
欠け、７重量部を超えるときは、密着性が著しく
低下すると共に導電性が得られないので好ましく
ない。本発明に係る導電塗料には粘度調整をするため
に通常の有機溶剤を適宜使用することができる。
例えば、セルソルブアセテート、ブチルセルソル
ブアセテートなどの公知の溶剤である。（実施例）以下、実施例および比較例にもとづいて本発明
を更に詳細に説明するが、本発明はかかる実施例
のみ限定されるものでない。粒径５〜10μｍの樹脂状金属銅粉、分散剤のオ
レイン酸カリウム、オレイン酸銅、樹脂混和物の
メラミン樹脂およびアクリル樹脂をそれぞれ第１
表に示す割合で配合（重量部）し、溶剤として若
干のブチルセルソルブアセテートを加えて、20分
間三軸ロールで混練りして導電塗料を調整した。
これをスクリーン印刷法によりガラス・エポキシ
樹脂基板上に巾２mm、厚さ30±5μｍ、長さ100mm
の導電回路を５本形成し、130〜180℃×10〜60分
間加熱して塗膜を硬化させて塗膜の導電性、長期
耐湿性を測定した。一方、銅箔積層絶縁基板を温度150℃×30分間
大気中で加熱して強制的に銅箔表面を変色させた
後、スクリーン印刷法により銅箔表面に50×50mm²
の塗膜を形成させ、130〜180℃×10〜60分間加熱
して塗膜を加熱硬化させた後、JISK5400（1979）
の碁盤目試験に準じて、塗膜上に互に直交する縦
横11本づつの平行線を１mmの間隔で引いて、１cm²
中に100個のます目ができるように碁盤目状の切
り傷を付け、その上からセロハンテープで塗膜を
引きはがしたときに、銅箔積層絶縁基板上に残る
塗膜の碁盤目個数を求めて密着性の評価とした。塗膜の導電性は、加熱硬化させた塗膜の体積固
有抵抗率を測定した値である。長期耐湿性は、導電回路を形成させた樹脂基板
を、相対湿度95％、温度55℃の耐湿試験雰囲気中
に500時間放置し、初期導電性値の変化率が500％
以下のものを良と判定した。塗膜の可撓性は、ポリエステルフイルム（巾50
mm、長さ150mm、厚さ125μｍ）上に、巾２mm、長
さ30±5μｍ、長さ100mmの導電回路をスクリーン
印刷法で５本形成させ、塗膜を硬化させた後、可
撓性試験（2T法）を行なつた。可撓性試験とは、
巾５mm、長さ75mm、厚さ125μｍのポリエステル
フイルム２枚を、導電回路を形成させた試料ポリ
エステルフイルムの右端に重ね置き、左側の試料
ポリエステルフイルムを中央部で180度折り曲げ、
折り曲げ端より１〜２mm離れた位置に500ｇの荷
重をかけて固定し、導電性を測定し、クラツクの
発生および断線の有無を調べて塗膜の可撓性を判
断する。これらの特性を調べた結果を第１表に併記し
た。結果からわかるように、実施例は本発明に使
用する特定の配合材料が適切に組合されているの
で塗膜の導電性、長期の耐湿性および変色した銅
箔面と塗膜の密着性など、いずれの特性も良好で
あることを示す。しかし、比較例１は金属表面処理剤を包接した
混和物量が多いため、塗膜の導電性が低下すると
共に塗膜の耐湿性が著しく悪くなる。比較例２は
金属表面処理剤を包接した混和物が配合されてい
ないため、変色した銅箔面との密着性が劣ること
を示す。比較例３，４は樹脂混和物の配合量が適
切でないため、塗膜の導電性、耐湿性、可撓性が
著しく低下し、密着性も好ましくない。比較例５
は樹脂混和物中のアクリル樹脂の配合量が少ない
ため、塗膜の可撓性に欠き、密着性も著しく低下
する。比較例６は樹脂混和中のアクリル樹脂の配
合量が多いため、塗膜の導電性、耐湿性、可撓性
が著しく低下し、密着性も好ましくない。比較例
７は分散剤の配合量が多いため、塗膜の導電性が
低下し、密着性も好ましくない。（発明の効果）以上説明した如く、本発明に係る導電塗料は、
銀ペーストより安価であり、塗膜の導電性、長期
耐湿性および銅箔面との塗膜の密着性が好ましい
特性を有するので、銅箔印刷回路間の非接続回路
部分全体にレジスト膜のマスクを施して、該レジ
スト膜上から接続すべき銅箔印刷回路間をスクリ
ーン印刷法などによりバイパスのジヤンパー回路
を形成させることができると共に、化学エツチン
グ法により得られた銅箔印刷回路基板の追加修正
をして、該基板を有効に活用することができ、産
業上の利用価値が高い。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１金属銅粉100重量部に対して、樹脂混合物
（メラミン樹脂30〜70重量％とアクリル樹脂70〜
30重量％からなる樹脂混和物）10〜40重量部、飽
和脂肪酸又は不飽和脂肪酸若しくはそれらの金属
塩１〜８重量部および金属表面処理剤を包接した
混和物１〜７重量部とから成ることを特徴とする
導電塗料。