JPS6253033B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は導電性ペイントに関し、安価で導電性
にすぐれ、しかも耐マイグレーシヨン性にすぐれ
た導電性ペイントの提供を目的とするものであ
る。 従来、この種の導電性ペイントには、導電粉と
して、Au，Ag，Pdなどの貴金属粉が用いられて
きた。一般的には、導電粉にAgを用い、フエノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂などの熱
硬化型樹脂と、エチルカルビトールのような溶剤
と共に混練したAgペイントを、フエノール樹脂
基板などにスクリーン印刷等の方法で塗布した
後、加熱硬化し、可変抵抗器などの電極、あるい
は電子回路用の印刷配線導体として使用されてき
た。 しかし、近年、電子機器の小型化や薄型化に伴
ない、電子部品の小型化が強く要望される傾向に
あり、このような状況下では、Agペイントの使
用が、Agペイント硬化膜中のAgが大気中の湿気
と直流電界との相互作用により、Agペイント電
極相互間を移行する現象、いわゆるマイグレーシ
ヨンを起こし、その結果、回路の短絡を起こし、
しばしばトラブルの大きな要因となつている。 このようなAgペイントの欠点を補うために、
Ag―Pd粉を用いた導電性ペイントが市販されて
いるが、まだ完全とはいえない。またAg―Pd粉
を用いた導電性ペイントは、Pdの価格がAgの価
格に較べて極めて高く、さらに、貴金属類、特に
Agの価格高騰が激しい近年の情勢では、経済性
の点で極めて不利である。 以上のような理由から、耐マイグレーシヨン性
の良い安価な導電性ペイントの出現が望まれてい
る。 本発明はこのような点に鑑みて成されたもので
あり、発明者らは、卑金属を主成分とする合金粉
を調査検討した結果、Ag―Zn―Cu合金粉を導電
粉とした導電性ペイントが、耐マイグレーシヨン
性にすぐれ、しかも導電性をかなりのレベルで満
足することを見い出した。 次に、本発明の構成を詳述する。 本発明にかかる導電性ペイントは、その導電粉
が少なくともAg10〜70重量％とZn1〜20重量％を
含有し、残部がCuという組成のAg―Zn―Cu合金
粉であることを特徴とする導電性ペイントであ
る。 この種の樹脂硬化型の導電性ペイントの導電粉
において望まれる条件は、 ａ 導電性があること、 ｂ 加熱硬化時における耐熱酸化性があること、 があげられる。 合金粉の一成分であるCuは、導電性にすぐれ
た金属であるが、耐熱酸化性、耐食性は良いとは
いえない。したがつて、ペイント硬化処理におけ
る加熱によつてしばしばCu粉の表面に多量の酸
化スケールが発生し、ペイント硬化膜の十分な導
電性が得られない。このようなCu粉の欠点は、
合金元素としてAgを添加することにより改善さ
れる。しかしながら、耐マイグレーシヨン性の面
からみた場合、Cuがマイグレーシヨンを起こし
にくいということから、Ag―Cu合金粉はAg粉に
較べると改善される傾向にあるが、十分な耐マイ
グレーシヨン性は得られない。このようなAg―
Cu合金粉の難点は、さらにZnを合金元素として
添加することにより大幅に改良される。合金化が
何故にこのような耐マイグレーシヨン性の改良を
もたらすかは明確ではないが、Zn自身がマイグ
レーシヨンを起こしにくいということと、Znが
Agに較べて極めて卑な金属であるということ
が、Ag―Zn―Cu合金粉が導電性ペイントとして
使用された場合のすぐれた耐マイグレーシヨン性
をひき出しているものと推察される。また、合金
元素としてのZnの添加は、Ag―Cu合金粉の耐熱
酸化性をも改善する傾向にある。これは、導電性
の面からはZn酸化物の半導体的性質に起因して
いるものと推察される。さらに、Zn自身の耐環
境性によつても、その添加により、耐食性の効果
を呈するものと考えられる。しかしながら、Zn
の添加量が適量を越えると合金粉自体の導電性が
降下するため、望ましい特性は得られない。 Ag―Zn―Cu合金粉が、導電性ペイントの導電
粉として、上述の長所を見い出し得る合金組成
は、Ag10〜70重量％、Zn1，20重量％、残部Cu
である。Ag量の下限は合金粉の耐熱酸化性か
ら、上限は経済性からそれぞれ制約される量であ
る。また、Zn量の下限はその添加効果を見い出
し得る最少量、上限は合金粉の導電性の面から制
約される量である。 以上のように、Ag―Zn―Cu合金粉を用いた導
電性ペイントは、導電性、耐マイグレーシヨン性
の面で実用上十分な性能を見い出し得るものであ
る。しかしながら、一般的にCuおよびCu系合金
の耐食性は過度の腐食環境においては必ずしも良
好ではないように、本発明における合金粉におい
ても、そのような雰囲気に放置された場合、耐食
性は必ずしも満足できるものではない。しかし
て、このような欠点は、合金粉に、１，２，３―
ベンゾトリアゾールをアセトンなどの有機溶剤に
溶かした溶液に浸漬した後、溶液を分離して乾燥
させるという処理（以下、ベンゾトリアゾール処
理と呼ぶ）により解決される。推察するに、上記
のベンゾトリアゾール処理によつて合金粉表面に
薄いキレーート化合物の皮膜を形成することによ
り、防食効果を発揮しているものと思われる。 本発明に従えば、Ag―Zn―Cu合金粉、あるい
は、ベンゾトリアゾール処理を行なつたAg―Zn
―Cu合金粉を、熱硬化型の樹脂と溶剤と共に混
練して導電性ペイントとなす。この導電性ペイン
トは、通常のAgペイントと同様にフエノール樹
脂基板等にスクリーン印刷等の方法で塗布した
後、大気中で加熱硬化して、電極や導電路として
利用される。合金粉の粒径は0.05〜10μの範囲、
好ましくは0.5〜５μ程度が良い。10μ以上にな
るとスクリーン印刷時の印刷性が悪化し、最終加
熱硬化後の面抵抗が大きくなる。 次に、本発明をより具体化するために実施例に
ついて詳述する。 本発明に従うAg―Zn―Cu合金粉は、次のよう
にして作製した。本発明に従う組成に合わせて、
Ag，Zn，Cuの各素材を秤量し、全量を１Kgとし
た。これを窒素ガス中で溶解し、さらに、溶湯噴
霧法によつて粉体化した。噴霧媒としては窒素ガ
スを利用し、水中投入冷却した。得られた合金粉
の粒径は５〜100μ程度のものであるが、これを
機械式粉砕機にて再度粉体化し、平均粒径約２μ
とした。 上記の方法によつて得られた合金粉の一部につ
いては、ベンゾトリアゾール処理を行なつた。ベ
ンゾトリアゾール処理は次の手順で行なつた。
１，２，３―ベンゾトリアゾール10mgをアセトン
100ml中に溶解させ、この溶液に合金粉10gを浸
漬し十分に分散させた。この後で、合金粉と溶液
を分離し、合金粉を乾燥した。 以上の方法によつて得られた合金粉2g、ある
いはベンゾトリアゾール処理を行なつた合金粉２
ｇを、キシレン樹脂１ｇ、エチルカルビトール
0.2ｇと共にフーバーマーラを用いて混練した。
フーバーマーラによる混練は、荷重100ポンド、
40回転を４回繰り返して行なつた。 上記作製した導電性ペイントをスクリーン印刷
法を用いてフエノール樹脂基板上に所定の形状に
印刷後、大気中190℃10分間の条件で加熱硬化し
た。 上記印刷パターンの両端間の抵抗値を測定した
結果と、さらに40℃95％RHの恒湿恒湿槽に120時
間放置した後で測定した結果を次表に示す。表に
は、参考として市販のAg粉、Cu粉を導電粉とし
た場合の結果を併せて示す。

【表】

【表】 また、耐マイグレーシヨン性の試験として、上
記作製したペイントを、フエノール樹脂基板上
に、間隙0.5mmのパターンにスクリーン印刷し、
加熱硬化させた後、間隙部に純水0.2mlを滴下し
た状態で、間隙間に直流3Vの電圧を印加し、間
隙間に流れる電流を測定したところ、電圧印加後
２時間経過後の電流値は、いずれも10μＡ程度で
あつた。これに対し、Ag粉を導電粉としたペイ
ントについて同様の試験を行なつたところ、電圧
印加後１分経過時点で間隙部でAgの移行が観察
され短絡を起こした。したがつて、本発明にかか
る導電性ペイントは、従来のAgペイントに較べ
て、耐マイグレーシヨン性が極めてすぐれている
と言える。 上記した説明および表から明らかなように、本
発明にかかる導電性ペイントは、従来のAgペイ
ントに比較して、導電性、耐食性の面で多少劣る
面があるものの、十分実用に供し得る特性を示す
ものであり、特に耐マイグレーシヨン性にすぐれ
ており、経済的には従来のAgペイントに較べて
極めて安価に作製し得ることから、その工業的価
値は大なるものがある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電粉、樹脂、および溶剤からなり、前記導
   電粉が、少なくともAg10〜70重量％とZn1〜20重
   量％を含有し、残部がCuの組成よりなる合金粉
   であることを特徴とする導電性ペイント。 ２ 合金粉が、１，２，３―ベンゾトリアゾール
   を有機溶媒に溶かした溶液に浸漬後、前記溶液を
   分離し、乾燥させたものであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の導電性ペイント。