JPH0585588B2

JPH0585588B2 -

Info

Publication number: JPH0585588B2
Application number: JP22870386A
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: 1986-09-26
Filing date: 1986-09-26
Publication date: 1993-12-08
Also published as: JPS6383178A

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、フエノール樹脂をベースにし
たものよりクラツクの発生が少なく、可撓性にす
ぐれ、アクリル樹脂を使用するので、長期の耐湿
性がよく、且つ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様されているが、
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。（発明が解決しようとする問題点）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。本発明は、かかる技術的問題を解決することを
目的とするもので、銅箔面との密着性がフエノー
ル樹脂より良好で、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
電塗料を安価に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、上記の問題を解決するために鋭
意検討を重ねた結果、完成させたものであつて導
電塗料の構成は、金属銅粉100重量部に対して、
樹脂混和物（メラミン樹脂30〜70重量％およびア
クリル樹脂70〜30重量％からなる樹脂混和物）10
〜40重量部および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重量部とから成るこ
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、樹枝状、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がより好ましい。粒径が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ためにあた
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の樹枝状金属銅粉、分散剤のス
テアリン酸銅、オレイン酸銅およびオイレイン酸
カリウム、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
て導電塗料を調製した。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
て塗膜の導電性および長期耐湿性および銅箔との
密着性を測定した。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ものである。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、厚
さ30±5μmm、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50mm、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。塗膜の密着性とは、JISK5400（1979）の碁盤目
試験方法に準じて、塗膜上に互いに直交する縦横
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
傷をつけ、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、銅箔板上に残る塗膜の碁盤目
個数を求めたものである。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１〜４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、耐湿性、可撓性およ
び銅箔面と塗膜の密着性など、いずれの特性も良
好なものとなる。従つて、銅張積層印刷回路基板の有効活用又は
必要により、該印刷回路上にバイパスのジヤンパ
ー回路形成に本発明に係る導電塗料が使用される
ものとなる。しかし、比較例についてみると、比較例１、２
は使用するアクリル樹脂の平均分子量が小さいた
め、初期の導電性は良好であるが、長期の耐湿性
および可撓性が著しく低下し、好ましくない。比
較例３，４は使用するアクリル樹脂の平均分子量
がおおきいため、比較例１、２と同様に諸特性が
好ましいものとならない。比較例５および６は金
属銅粉に対する樹脂混和物の配合量が適切でない
ため、初期の導電性が低く、耐湿性、可撓性共に
好ましいものとならない。次に上記実施例には説明していないが、本発明
にかかる導電塗料の組成物に還元性物質を添加す
ると、金属銅粉中に銅酸化物が存在する場合、還
元されるので好ましい。（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
安定性、可撓性および耐クラツク性にすぐれ、且
つ銅箔面との塗膜の密着性も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、樹脂混和物
（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重量部およ
び飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸若しくはそれらの
金属塩とから成ることを特徴とする導電塗料。