JPWO2015151892A1 - Photosensitive conductive paste, conductive thin film, electric circuit, and touch panel - Google Patents
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Abstract
【課題】 本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、その主たる目的は、感光性導電ペーストを濾過することによって、ペースト中の粗大粒子や異物を除去することができ、現像による優れたファインパターン形成性を与える。また、湿熱環境信頼性に優れ、優れたファインパターンを形成するとともに、基材に対し優れた密着性、耐久性を有し、かつ経時安定性に優れた感光性導電ペーストを提供するものである。【解決手段】感光性有機バインダー(A)、平均粒子径D50が5μm以下の導電性粉体、光重合性化合物、光重合開始剤、及び有機溶剤を含有し、グラインドゲージの掻き跡が10μm以下に発生し始めることを特徴とする感光性導電性ペーストおよび該導電性ペーストを用いて形成された導電性薄膜、導電性積層体、電気回路およびタッチパネル。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To solve such problems, and the main object of the present invention is to filter the photosensitive conductive paste so that coarse particles and foreign matters in the paste can be removed. Gives excellent fine pattern formability. Further, the present invention provides a photosensitive conductive paste that has excellent wet heat environment reliability, forms an excellent fine pattern, has excellent adhesion and durability to a substrate, and has excellent temporal stability. . A photosensitive organic binder (A), containing a conductive powder having an average particle diameter D50 of 5 μm or less, a photopolymerizable compound, a photopolymerization initiator, and an organic solvent, and having a grind gauge scratch of 10 μm or less. A photosensitive conductive paste, a conductive thin film, a conductive laminate, an electric circuit, and a touch panel formed using the conductive paste. [Selection figure] None
Description
本発明は、種々の基材上とりわけ透明導電性膜上に精細なパターンを形成するのに好適な導電性組成物を提供すると共に、それにより製造される各種電気回路基板、タッチパネルに関する。 The present invention provides a conductive composition suitable for forming a fine pattern on various substrates, particularly on a transparent conductive film, and relates to various electric circuit boards and touch panels produced thereby.
近年、各種電子部品においては、小型化、高精度化が求められ、特に導体回路パターンの高密度化が強く求められている。 In recent years, various electronic components are required to be small and highly accurate, and in particular, a high density of conductor circuit patterns is strongly demanded.
導体回路パターンを形成する方法として、スクリーン印刷による印刷方法が広く採用されてきたが、高密度パターンの形成には限界があり、L/S=50/50μm以下の解像度で、一定幅のラインを形成することが困難であった。 As a method for forming a conductor circuit pattern, a printing method by screen printing has been widely adopted, but there is a limit to the formation of a high-density pattern, and a line having a constant width is formed with a resolution of L / S = 50/50 μm or less. It was difficult to form.
一方で、特開2003−162921号公報(文献1)、2013−182800号公報(文献2)では感光性導電ペーストを用いた高密度パターンの形成方法が提案されている。これらは感光性樹脂にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を配合し、80〜300℃ での熱硬化反応を行うことにより、実用性のあるパターン成形品が得られるとしている。
しかしながら、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を導電ペーストに配合すると、ペースト製造時のロール分散の工程において一部の感光性樹脂中のカルボキシル基と徐々に反応が進行することで異物の原因となる他、平滑な塗膜ができず、結果的に現像性に影響を与える恐れがあった。
さらには上記工程において作製された感光性導電ペーストは濾過を行っていないため、上述した製造時に発生する異物の他、原料に由来する凝集体や粗大粒子が製造中に残留する可能性を回避できず、それらが結果的に細線の現像性に悪影響を与えていた。
一方で、L/S=50/50μm以下の解像度で一定幅のラインを形成するためには、使用する導電性粉体の粒径が適度に小さく、粒度が揃っていることが要求される。しかしながら適度に小さく、粒度分布が揃った導電性粉体は製造工程が煩雑となる上、作製された銀粉は凝集傾向にあり、かつ分散が難しい傾向にあった。例えば特許文献3に記載の銀粉をそのまま感光性導電性ペーストに適用すると、粗大粒子等によりペースト塗膜表面に突起が発生し、光硬化の際に光が散乱することで、現像後に良好なファインパターンを得ることができなかった。特許文献3には感光性ペーストを作製して評価した結果、残渣や剥がれはなく細線配線を描くペーストとして良好であった旨が記載されているが、感光性樹脂として具体的に何を用いたかの記載がなく実際に再現することは不可能であった。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-162921 (reference 1) and 2013-182800 (reference 2) propose a method for forming a high-density pattern using a photosensitive conductive paste. It is said that a practical pattern molded product can be obtained by blending a thermosetting resin such as an epoxy resin with a photosensitive resin and performing a thermosetting reaction at 80 to 300 ° C.
However, when a thermosetting resin such as an epoxy resin is blended with the conductive paste, it causes a foreign matter by gradually reacting with carboxyl groups in some of the photosensitive resins in the roll dispersion process during paste production. In addition, a smooth coating film could not be formed, and as a result, developability could be affected.
Furthermore, since the photosensitive conductive paste produced in the above process is not filtered, it is possible to avoid the possibility that the aggregates and coarse particles derived from the raw materials in addition to the foreign matters generated during the production described above remain during the production. As a result, they negatively affected the developability of the fine lines.
On the other hand, in order to form a line having a constant width with a resolution of L / S = 50/50 μm or less, it is required that the conductive powder used has a moderately small particle size and a uniform particle size. However, the conductive powder having a moderately small particle size distribution has a complicated manufacturing process, and the produced silver powder tends to be aggregated and difficult to disperse. For example, when the silver powder described in Patent Document 3 is applied to a photosensitive conductive paste as it is, projections are generated on the surface of the paste coating film due to coarse particles, etc., and light is scattered during photocuring, resulting in a fine fine film after development. The pattern could not be obtained. Patent Document 3 describes that, as a result of producing and evaluating a photosensitive paste, there was no residue or peeling, and that it was good as a paste for drawing thin wire, but what specifically was used as a photosensitive resin? There was no description and it was impossible to reproduce it.
本発明は、かかる問題を解消するためになされたものであり、その主たる目的は、ペースト濾過によってペースト中の粗大粒子や異物を除去することで、現像による優れたファインパターン形成性を与える他、基材に対し優れた密着性、耐久性を有し、かつ経時安定性に優れた感光性導電ペーストを提供するものである。 The present invention has been made to solve such problems, and its main purpose is to remove coarse particles and foreign substances in the paste by paste filtration, thereby providing excellent fine pattern formability by development, The present invention provides a photosensitive conductive paste having excellent adhesion and durability to a base material and excellent in temporal stability.
本発明の感光性導電ペーストは以下の構成からなる。
1.感光性有機バインダー(A)、平均粒子径D50が5μm以下の導電性粉体(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、及び有機溶剤(E)を含有し、グラインドゲージの掻き跡が10μm以下に発生し始めることを特徴とする感光性導電性ペースト。
2.前記感光性有機バインダー(A)として、酸価が500〜4,000eq/ton、重量平均分子量が5,000〜8,0000である感光性有機バインダーを含有することを特徴とする1.に記載の感光性導電性ペースト。
3.該感光性有機バインダー(A)として、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル系共重合体のカルボキシル基の一部に脂環式エポキシ(メタ)アクリレートを付加させた(メタ)アクリル系共重合体を含有することを特徴とする1.〜2.のいずれかに記載の感光性導電性ペースト。
4.前記1.〜3.のいずれかに記載の感光性導電ペーストから形成された導電性薄膜。5.前記導電性薄膜の算術平均粗さが0.40μm以下であることを特徴とする、4.に記載の導電性薄膜。
6.前記4.又は5.に記載の導電性薄膜を用いてなる電気回路。
7.前記6.に記載の電気回路を構成部材として含むタッチパネル。
8.(1)目開き30μm以下のフィルターで感光性導電ペースト濾過する工程、
(2)次いで前記感光性導電ペーストを基材上に塗布し、110℃以下の温度において乾燥する工程、
(3)次いで前記塗布された感光性導電ペーストの一部を露光する工程、
(4)次いで未露光部を現像する工程、
(5)現像されなかった露光部を140℃以下の温度において乾燥させる工程
上記(1)〜(5)の工程を含むことを特徴とする4.又は5.に記載の導電性薄膜の製造方法。The photosensitive electrically conductive paste of this invention consists of the following structures.
1. Containing a photosensitive organic binder (A), a conductive powder (B) having an average particle diameter D50 of 5 μm or less, a photopolymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), and an organic solvent (E); A photosensitive conductive paste characterized in that a scratch on a grind gauge begins to occur at 10 μm or less.
2. The photosensitive organic binder (A) contains a photosensitive organic binder having an acid value of 500 to 4,000 eq / ton and a weight average molecular weight of 5,000 to 8,000. The photosensitive conductive paste as described in 1.
3. As the photosensitive organic binder (A), a (meth) acrylic copolymer obtained by adding an alicyclic epoxy (meth) acrylate to a part of the carboxyl group of a (meth) acrylic copolymer having a carboxyl group is used. 1. It is characterized by containing. ~ 2. The photosensitive electrically conductive paste in any one of.
4). 1 above. ~ 3. A conductive thin film formed from the photosensitive conductive paste according to any one of the above. 5. 3. The arithmetic average roughness of the conductive thin film is 0.40 μm or less. The conductive thin film according to 1.
6). 4. above. Or 5. An electric circuit comprising the conductive thin film described in 1.
7). 6. above. A touch panel comprising the electrical circuit described in 1 as a constituent member.
8). (1) A step of filtering photosensitive conductive paste with a filter having an opening of 30 μm or less,
(2) Next, a step of applying the photosensitive conductive paste on a substrate and drying at a temperature of 110 ° C. or lower,
(3) Next, a step of exposing a part of the applied photosensitive conductive paste,
(4) Next, developing the unexposed area,
(5) A step of drying an unexposed exposed portion at a temperature of 140 ° C. or lower. The method includes the steps (1) to (5) above. Or 5. The manufacturing method of the electroconductive thin film of description.
本発明の感光性導電性ペーストを用いることにより、粗大粒子や異物の少ない塗膜平滑性が良好な塗膜を得ることができるため、アルカリ現像の際に優れたファインパターン性を有する。さらに該導電性ペーストは製造時の異物発生も少なく、かつ貯蔵安定性が高く、高い信頼性を有するものである。 By using the photosensitive conductive paste of the present invention, it is possible to obtain a coating film with good smoothness of the coating film with few coarse particles and foreign matters, so that it has excellent fine pattern properties during alkali development. Further, the conductive paste is less likely to generate foreign matters during production, has high storage stability, and has high reliability.
本発明の感光性導電ペーストは、感光性の有機バインダーを使用することにより、基板上に塗膜を形成した後、フォトリソグラフィ法により精細なファインパターンを形成することが可能であり、かつ、得られた細線は、高い導電性、基板に対する優れた密着性を有している。 The photosensitive conductive paste of the present invention can form a fine fine pattern by photolithography after forming a coating film on a substrate by using a photosensitive organic binder. The thin wire thus obtained has high conductivity and excellent adhesion to the substrate.
以下、本発明の感光性導電ペーストの実施形態について詳しく説明をする。 Hereinafter, embodiments of the photosensitive conductive paste of the present invention will be described in detail.
本発明の感光性導電性ペーストは、感光性有機バインダー(A)、平均粒子径D50が5μm以下の導電性粉体(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、及び有機溶剤(E)を含有し、グラインドゲージの掻き跡が10μm以下に発生し始めることを特徴とするものである。 The photosensitive conductive paste of the present invention comprises a photosensitive organic binder (A), a conductive powder (B) having an average particle diameter D50 of 5 μm or less, a photopolymerizable compound (C), a photopolymerization initiator (D), And an organic solvent (E), and scratches of a grind gauge begin to occur at 10 μm or less.
本発明の感光性導電ペーストに使用される感光性有機バインダー(A)は、分子内に光反応性の(メタ)アクリロイル基を有し、現像可能なカルボキシル基を有する高分子樹脂を指し、特には限定されないが、分子鎖の主鎖にペンダントカルボキシル基を有する(メタ)アクリル系共重合体のペンダントカルボキシル基の一部にエポキシ(メタ)アクリレートを付加させた(メタ)アクリル系共重合体(であることが好ましい。 The photosensitive organic binder (A) used in the photosensitive conductive paste of the present invention refers to a polymer resin having a photoreactive (meth) acryloyl group in its molecule and a developable carboxyl group, Is not limited, but a (meth) acrylic copolymer in which an epoxy (meth) acrylate is added to a part of a pendant carboxyl group of a (meth) acrylic copolymer having a pendant carboxyl group in the main chain of the molecular chain ( It is preferable that
上記カルボキシル基の一部に付加させるエポキシ(メタ)アクリレートとしては脂環式エポキシ(メタ)アクリレートが好ましい。脂環式エポキシ(メタ)アクリレートを付加することで感光性を付与することができるだけではなく、脂環式の構造を導入することにより、ガラス転移温度が高く、着色性のない、溶剤溶解性良好な低粘度の光硬化性バインダー樹脂を供給することができるためである。ペンダントカルボキシル基を導入することにより、感光性有機バインダー(A)に後述する適正な範囲の酸価を付与することができる。
感光性有機バインダー(A)を構成する(メタ)アクリレートモノマーの共重合成分としては具体的には、アルカリ可溶性付与を目的としてカルボキシル基を導入するために、アクリル酸やメタクリル酸、カルボン酸イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、酢酸ビニルの他に不飽和基とカルボン酸の間に鎖延長された変性不飽和モノカルボン酸、例えばβ−カルボキシエチル(メタ)アクリレート、2−アクリロイルオキシエチルコハク酸、2−アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、ラクトン変性等エステル結合を有する不飽和モノカルボン酸、エーテル結合を有する変性不飽和物等の化合物が用いられる。
上記カルボン酸を導入する以外の共重合成分としてはメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、n−ペンチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、イソデキシル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、カプロカクトン変性2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートなどの水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル類、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソオクチルオキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、その他、可とう性を付与するためにカプロラクトン系の(メタ)アクリレート(商品名:日本化薬社製サートマーSR495、ダイセル社製プラクセルFA−1、プラクセルFA−2、プラクセルFA−2D、プラクセルFA−3、プラクセルFA−4、プラクセルFA−5、プラクセルFM−1、プラクセルFM−2、プラクセルFM−2D、プラクセルFM−3、プラクセルFM−4、プラクセルFM−5などの(メタ)アクリレート類等を使用してもよい。
アクリル系モノマー以外の共重合成分としては、炭素ー炭素2重結合を有する全ての化合物を使用することができるが、好ましいモノマーとしては、スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレンなどを挙げることができる。
上記の化合物を用いて公知の重合方法、例えばラジカル重合により、(メタ)アクリル系共重合体を重合することができる。
尚、上記の化合物を用いて重合された、カルボキシル基含有の(メタ)アクリレートポリマーのカルボキシル基の一部に付加する脂環式エポキシ(メタ)アクリレートとしては、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレートが好ましい。
尚、このような感光性有機バインダー(A)としては、市販品としては、ダイセル・オルネクス(株)製のサイクロマーPシリーズが好ましく、(ACA)200M、ACA230AA,ACAZ250,ACAZ251、(ACA)Z300,(ACA)Z320などが挙げられる。
上記は単独で用いても良いし、2種以上を混合しても何ら問題はない。As the epoxy (meth) acrylate to be added to a part of the carboxyl group, alicyclic epoxy (meth) acrylate is preferable. Not only can photosensitivity be imparted by adding alicyclic epoxy (meth) acrylate, but by introducing an alicyclic structure, the glass transition temperature is high, there is no coloration, and solvent solubility is good. This is because a low-viscosity photocurable binder resin can be supplied. By introducing a pendant carboxyl group, it is possible to impart an acid value in an appropriate range described later to the photosensitive organic binder (A).
Specifically, as a copolymerization component of the (meth) acrylate monomer constituting the photosensitive organic binder (A), acrylic acid, methacrylic acid, carboxylic acid itaconic acid are used to introduce a carboxyl group for the purpose of imparting alkali solubility. , Crotonic acid, maleic acid, vinyl acetate and modified unsaturated monocarboxylic acids chain-extended between unsaturated groups and carboxylic acids, such as β-carboxyethyl (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, Compounds such as 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, unsaturated monocarboxylic acids having an ester bond such as lactone modification, and modified unsaturated compounds having an ether bond are used.
As copolymerization components other than introducing the carboxylic acid, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, sec-butyl (Meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-pentyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl (meth) ) Acrylate, isodexyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, Bonyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 1-naphthyl (meth) acrylate, glycidyl ( (Meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 1-naphthyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate, caprocactone modified 2-hydroxyethyl (meth) (Meth) acrylic acid esters having a hydroxyl group such as acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, isooctyl Oxydiethylene glycol (meth) acrylate, phenoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, and other caprolactone-based (meth) acrylates to give flexibility (Brand name: Sartomer SR495 manufactured by Nippon Kayaku, Plaxel FA-1, Plaxel FA-2, Plaxel FA-2D, Plaxel FA-3, Plaxel FA-4, Plaxel FA-5, Plaxel FM-1, (Meth) acrylates such as Plaxel FM-2, Plaxel FM-2D, Plaxel FM-3, Plaxel FM-4, Plaxel FM-5 and the like may be used.
As the copolymerization component other than the acrylic monomer, all compounds having a carbon-carbon double bond can be used. Preferred monomers include styrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methyl. Examples include styrene.
The (meth) acrylic copolymer can be polymerized using the above-mentioned compounds by a known polymerization method, for example, radical polymerization.
As the alicyclic epoxy (meth) acrylate added to a part of the carboxyl group of the carboxyl group-containing (meth) acrylate polymer polymerized using the above compound, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meta ) Acrylate is preferred.
As such a photosensitive organic binder (A), as a commercial product, Cyclomer P series manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd. is preferable, (ACA) 200M, ACA 230AA, ACAZ250, ACAZ251, (ACA) Z300. , (ACA) Z320 and the like.
The above may be used singly or there is no problem even if two or more kinds are mixed.
本発明に使用される感光性有機バインダー(A)は、酸価500〜4,000eq/tonを有しており、更には700〜3,000eq/tonであることが好ましい。酸価が500eq/ton未満ではアルカリによる現像性が不十分であり、ファインパターンの形成は困難である。反対に酸価が4,000eq/tonを超えると親水性が高くなりすぎて、湿熱下での基材との密着性が大幅に低下してくる。 The photosensitive organic binder (A) used in the present invention has an acid value of 500 to 4,000 eq / ton, and more preferably 700 to 3,000 eq / ton. When the acid value is less than 500 eq / ton, the developability with alkali is insufficient, and it is difficult to form a fine pattern. On the other hand, when the acid value exceeds 4,000 eq / ton, the hydrophilicity becomes too high, and the adhesion with the substrate under wet heat is greatly reduced.
また、本発明の感光性導電ペーストに使用される感光性有機バインダー(A)は、重量平均分子量が5,000〜80,000を有していることを特徴とする。重量平均分子量の範囲としては好ましくは6,000〜50,000であり、より好ましくは、7,000〜40,000である。重量平均分子量が5,000未満では光架橋で得られる塗膜がもろくなり、基材への密着性も劣ったものとなり、逆に、重量平均分子量が80,000を超えると導電ペーストの溶液粘度が高くなりすぎて、平滑な基材への塗布が困難となる。溶液粘度を低下させるために有機溶剤を多量に使用すると導電性粉体の分散性が不均一となったり、形成した細線の導電性が低下し問題となる。 Moreover, the photosensitive organic binder (A) used for the photosensitive electrically conductive paste of this invention is characterized by having a weight average molecular weight of 5,000-80,000. The range of the weight average molecular weight is preferably 6,000 to 50,000, more preferably 7,000 to 40,000. If the weight average molecular weight is less than 5,000, the coating obtained by photocrosslinking becomes brittle and the adhesion to the substrate is poor. Conversely, if the weight average molecular weight exceeds 80,000, the solution viscosity of the conductive paste Becomes too high, making it difficult to apply to a smooth substrate. If a large amount of an organic solvent is used in order to reduce the solution viscosity, the dispersibility of the conductive powder becomes non-uniform, and the conductivity of the formed fine wire decreases, which causes a problem.
本発明の導電ペーストに使用される感光性有機バインダー(A)は、単独で使用しても良いし、更にもう1種類以上の感光性有機バインダーをブレンドしても良い。理由としては、本発明の感光性導電ペーストは導電塗膜とした際に、耐熱性、耐水性、基材への密着性が重要となるが、これらを主眼とし、ガラス転移温度が高い感光性有機バインダー(A)
のみを単一使用した場合は、現像性が極めて低下し、現像後に多量の残渣が生じる場合がある。そのため、アルカリ現像性を向上させるために、必要に応じて主ポリマーとなる感光性有機バインダー(A1)よりも分子量の低い感光性有機バインダー(A’)をブレンド使用することで、微細な現像性と硬化塗膜の信頼性を両立させることができる。
感光性有機バインダー(A’)の重量平均分子量としては、感光性有機バインダー(A1)よりも500〜20000小さいことが好ましく、さらに好ましくは1000〜16000である。500よりも小さい場合は現像性の改良効果が少なく、20000よりも大きい場合は膜表面にタック性が発現することがあり、フォトマスクを接触した際にマスクへ塗膜成分が移行し、マスクを汚染することがある。
尚、上記(A’)の種類としては、バインダー(A)との相溶性の観点から、(A)と同様の骨格である(メタ)アクリル系共重合体のカルボキシル基の一部に脂環式エポキシ(メタ)アクリレートを付加させた構造を有することが好ましい。The photosensitive organic binder (A) used in the conductive paste of the present invention may be used alone or may be further blended with one or more types of photosensitive organic binders. The reason for this is that when the photosensitive conductive paste of the present invention is used as a conductive coating film, heat resistance, water resistance, and adhesion to a substrate are important. Organic binder (A)
In the case of using only a single compound, the developability is extremely lowered, and a large amount of residue may be generated after development. Therefore, in order to improve alkali developability, fine developability can be obtained by blending a photosensitive organic binder (A ′) having a molecular weight lower than that of the photosensitive organic binder (A1) as a main polymer, if necessary. And the reliability of the cured coating film can be made compatible.
As a weight average molecular weight of a photosensitive organic binder (A '), it is preferable that it is 500-20000 smaller than a photosensitive organic binder (A1), More preferably, it is 1000-16000. When it is smaller than 500, the effect of improving developability is small, and when it is larger than 20000, tackiness may be expressed on the film surface. May be contaminated.
In addition, as the type of the above (A ′), from the viewpoint of compatibility with the binder (A), a part of the carboxyl group of the (meth) acrylic copolymer which is the same skeleton as (A) has an alicyclic It preferably has a structure to which a formula epoxy (meth) acrylate is added.
本発明に使用される感光性有機バインダー(A)は、酸価500〜4,000eq/tonを有しているが、更に感光性或いは硬化塗膜の特性を調整する目的で、側鎖に感光性を有する不飽和二重結合を導入することができる。不飽和二重結合を導入する方法は、特に限定されるものではないが、分子中に不飽和二重結合とエポキシ基を有する化合物を有機バインダー(A)中のカルボキシル基と反応させる方法が簡便である。分子中に不飽和二重結合とエポキシ基とを含有する化合物としては、グリシジル(メタ)アクリレート、アリルグリシジルエーテルなどを使用することができる。 The photosensitive organic binder (A) used in the present invention has an acid value of 500 to 4,000 eq / ton, and is further sensitive to side chains for the purpose of adjusting the photosensitivity or the characteristics of the cured coating film. It is possible to introduce an unsaturated double bond having a property. The method of introducing an unsaturated double bond is not particularly limited, but a method of reacting a compound having an unsaturated double bond and an epoxy group in the molecule with a carboxyl group in the organic binder (A) is simple. It is. As the compound containing an unsaturated double bond and an epoxy group in the molecule, glycidyl (meth) acrylate, allyl glycidyl ether and the like can be used.
次に、本発明で使用される導電性粉体(B)は、導電性を有する粉末状のものであれば使用することができ、具体的には、金、銀、プラチナ、パラジウム、ニッケル、銅、アルミニウム、錫、鉄などの単体或いはそれらの合金、酸化錫、及び酸化インジウムなどを用いることができるが、中でも銀が本発明では好ましく、銅を銀で被覆した銀コート銅粉を用いることも何ら問題はない。導電性粉体の形状としては、公知のフレーク状(リン片状)、球状、樹枝状(デンドライト状)、特開平9−306240号公報に記載されている球状の1次粒子が3次元状に凝集した形状(凝集銀粉)等があり、いずれも使用可能であるが、導電性、光透過性を考慮すると球状もしくは球状と凝集銀粉の組み合わせが好ましい。
また上記導電性粉体(B)の平均粒径(D50)としては、現像後の細線形状が良好であるという観点から、平均粒径(D50)が5μm以下であることが好ましい。中心径が5μm以下の小さい導電性粉体を用いることで、濾過が効率的となり生産性の改善が見込める。
下限は特に限定されないが、コスト的観点ならびに、粒径が細かくなると凝集し易く、結果として分散が困難となるため80nm以上が好ましい。80nmより小さくなると、導電性粉体の凝集力が増し、濾過の際に濾過効率が低下する他、コスト的観点からも好ましくない。
中心径が5μmより大きい導電性粉体を用いた場合には、濾過フィルターが目詰まりを起こし、生産効率が著しく低下する他、細線現像性が悪化し、結果として細線同士が接触を起こし、短絡を招く可能性がある。
本発明で用いる導電性粉体(B)の平均粒径(D50)は3μm以下であることがより好ましい。Next, the conductive powder (B) used in the present invention can be used as long as it is a powder having conductivity, specifically, gold, silver, platinum, palladium, nickel, A simple substance such as copper, aluminum, tin, or iron, or an alloy thereof, tin oxide, indium oxide, or the like can be used. Among them, silver is preferable in the present invention, and silver-coated copper powder in which copper is coated with silver is used. There is no problem. As the shape of the conductive powder, known flaky (flaky), spherical, dendritic (dendritic), spherical primary particles described in JP-A-9-306240 are three-dimensionally formed. There are agglomerated shapes (aggregated silver powder) and the like, and any of them can be used. However, considering conductivity and light transmittance, spherical or a combination of spherical and aggregated silver powder is preferable.
Moreover, as an average particle diameter (D50) of the said electroconductive powder (B), it is preferable that an average particle diameter (D50) is 5 micrometers or less from a viewpoint that the fine wire shape after image development is favorable. By using a small conductive powder having a center diameter of 5 μm or less, the filtration becomes efficient and the improvement of productivity can be expected.
The lower limit is not particularly limited, but is preferably 80 nm or more because it tends to aggregate when the particle size is small and the particle size is small, and as a result, dispersion becomes difficult. If it is smaller than 80 nm, the cohesive force of the conductive powder increases, and the filtration efficiency is lowered during filtration, and it is not preferable from the viewpoint of cost.
When conductive powder with a center diameter larger than 5 μm is used, the filter is clogged, the production efficiency is significantly reduced, and the fine line developability deteriorates. As a result, the fine lines come into contact with each other, resulting in a short circuit. May be incurred.
The average particle diameter (D50) of the conductive powder (B) used in the present invention is more preferably 3 μm or less.
本発明で用いる導電性粉体(B)として、板状の導電性銀粉を有していてもよい。板状の導電性銀粉を添加することで、板状銀粉が銀粉の隙間に存在することで充填率が増し、導電性も良好となる他、塗膜の機械的強度を改善することができる。さらには導電性塗膜と基材界面のアンカー効果において、接触抵抗値を改善することができる他、他の銀粉と併用することで板状銀粉が他の銀粉間の空隙を埋めることができ、塗膜にした際の隠蔽性が向上する。 The conductive powder (B) used in the present invention may have a plate-like conductive silver powder. By adding the plate-like conductive silver powder, the plate-like silver powder is present in the gaps of the silver powder, so that the filling rate is increased and the conductivity is improved, and the mechanical strength of the coating film can be improved. Furthermore, in the anchor effect at the interface between the conductive coating and the base material, the contact resistance value can be improved, and in combination with other silver powder, the plate-like silver powder can fill the gap between other silver powders, The concealment property when applied to a coating film is improved.
本発明で使用される導電性粉体(B)の含有量は、感光性有機バインダー(A)の総量を100重量部としたときに、200〜2,000重量部であることが好ましく、より好ましくは300〜1500が好ましい。導電性粉体(B)の配合量が200重量部未満では目的とする導電性を得ることが困難となる場合があり、反対に、2,000重量部を超えて使用すると、導電性粉体の分散が困難となり、均一な塗布も困難となる場合がある。また、こうした導電性粉体(B)は、少なくとも平均粒子径D50が5μm以下の銀粉を含むことが好ましく、全導電性粉体の内、50重量%以上を占めることがより好ましい。 The content of the conductive powder (B) used in the present invention is preferably 200 to 2,000 parts by weight when the total amount of the photosensitive organic binder (A) is 100 parts by weight. 300-1500 are preferable. If the blending amount of the conductive powder (B) is less than 200 parts by weight, it may be difficult to obtain the desired conductivity. On the contrary, if it is used in excess of 2,000 parts by weight, the conductive powder In some cases, it is difficult to disperse the film, and uniform coating may be difficult. Such conductive powder (B) preferably contains at least silver powder having an average particle diameter D50 of 5 μm or less, and more preferably accounts for 50% by weight or more of the total conductive powder.
本発明の感光性導電ペーストに使用される光重合性化合物(C)としては、2−エチルヘキシル (メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンタニル(メタ)アクリレート、イソボニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAーエチレンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル・(メタ)アクリル酸付加物、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ジグリセリンエチレンオキサイド変性(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンーエチレンオキサイド付加物のトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル・(メタ)アクリル酸付加物、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレートなどの(メタ)アクリレートモノマーを挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、公知の感光性を有する不飽和二重結合を有する化合物であれば、単独或いは2種以上を混合して使用することができる。これらの中でも架橋密度を上げるために、多官能の光重合性モノマーを使用することが好ましい。これら光重合性化合物(C)を含むことで、架橋密度を向上させることができる他、光反応の際の架橋点間距離を調節することによって、塗膜の柔軟性や硬度を調整することができる。また、現像に影響を与えないという観点から、親水性の官能基である水酸基やカルボキシル基を有していることが好ましい。 As the photopolymerizable compound (C) used in the photosensitive conductive paste of the present invention, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentanyl (meth) acrylate, Isobonyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, methoxyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate , Neopentyl glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, bisphenol A-ethylene oxide addition Di (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether / (meth) acrylic acid adduct, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate, diglycerin ethylene oxide modified (meth) acrylate, trimethylolpro Pan-ethylene oxide adduct tri (meth) acrylate, trimethylolpropane polyglycidyl ether / (meth) acrylic acid adduct, pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hydroxypenta (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, etc. (Meth) acrylate monomers can be mentioned, but are not limited to these, and any compound having a known unsaturated double bond with photosensitivity can be used. These can be used alone or in admixture of two or more. Among these, it is preferable to use a polyfunctional photopolymerizable monomer in order to increase the crosslinking density. By including these photopolymerizable compounds (C), the crosslinking density can be improved, and the flexibility and hardness of the coating film can be adjusted by adjusting the distance between the crosslinking points in the photoreaction. it can. Moreover, it is preferable to have a hydroxyl group or a carboxyl group, which is a hydrophilic functional group, from the viewpoint of not affecting development.
また、上記のような光反応性化合物のみでは柔軟性の不足や基材密着性の不足が生じることがあり、それらを改善するために、分子量が高く様々な機能を付与できる反応性オリゴマー(プレポリマー)を配合してもよい。オリゴマーとしては、ウレタン系オリゴマー、ポリエーテル系オリゴマー、エポキシ系オリゴマー、ポリエステル系オリゴマー、アクリル系オリゴマー等が挙げられる。
より具体的には、ウレタン系オリゴマーとしては、例えば、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL230、EBECRYL244、EBECRYL245、EBECRYL270、EBECRYL284、EBECRYL285、EBECRYL4858、EBECRYL210、EBECRYL204、EBECRYL8804、EBECRYL8800−20R、共栄社化学社製のAH−600、AT−600、UA−306H、荒川化学工業社製のビームセット502H、ビームセット504H、ビームセット505A−6、ビームセット550B、ビームセット575、AKCROS社製のActilane200、Actilane200TP20、Actilane210TP30、Actilane230HD30、Actilane250HD25、Actilane250TP25、Actilane270、Actilane280、Actilane290、Actilane165、Actilane167、Actilane170、サートマー社製のCN929、CN961E75、CN961H81、CN962、CN963、CN963A80、CN963B80、CN963E75、CN983E80、CN964、CN965、CN980、CN981、東亞合成社製のアロニックスM−1100、アロニックスM−1200、アロニックスM−1600、日本化薬社製のカヤラッドUX−2201、カヤラッドUX−2301、カヤラッドUX−3204、カヤラッドUX−3301、カヤラッドUX−4101、カヤラッドUX−7101等が挙げられる。In addition, the photoreactive compound alone may cause insufficient flexibility and insufficient substrate adhesion. To improve these, reactive oligomers (prepolymers having a high molecular weight and capable of imparting various functions). Polymer) may be blended. Examples of oligomers include urethane oligomers, polyether oligomers, epoxy oligomers, polyester oligomers, and acrylic oligomers.
More specifically, examples of the urethane-based oligomer include EBECRYL230, EBECRYL244, EBECRYL245, EBECRYL270, EBECRYL284, EBECRYL285, EBECRYL4858, EBECRYL210, EBECRYL210, and EBECRYL210, EBECRYL210 and EBECRYL210, manufactured by Daicel Ornex. -600, AT-600, UA-306H, Beam set 502H, Beam set 504H, Beam set 505A-6, Beam set 550B, Beam set 575, AKCROS, Actilane 200, Actilane 200TP20, Actilane 210TP30, Actilane 230HD30 manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. , A tilane250HD25, Actilane250TP25, Actilane270, Actilane280, Actilane290, Actilane165, Actilane167, Actilane170, Sartomer Co. of CN929, CN961E75, CN961H81, CN962, CN963, CN963A80, CN963B80, CN963E75, CN983E80, CN964, CN965, CN980, CN981, manufactured by Toagosei Co., Ltd. Aronix M-1100, Aronix M-1200, Aronix M-1600, Kayarad UX-2201, Kayarad UX-2301, Kayarad UX-3204, Kayarad UX-3301, Kayarad UX-4101, Kayarad UX- 101, and the like.
ポリエーテル系オリゴマーの具体例として、例えば、BASF社製のPO84F、LR−8894等を挙げることができる。
エポキシ系オリゴマーの具体例としては、例えば、AKCROS社製のActilane300、Actilane310、Actilane320、Actilane320DA25、Actilane340、Actilane330、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL600、EBECRYL3500、EBECRYL3608、EBECRYL3700、EBECRYL3702、サートマー社製のCN104、CN111、CN115、CN151等を挙げることができる。
ポリエステル系オリゴマーの具体例としては、例えば、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL770、EBECRYL811、EBECRYL1830、東亞合成社製のアロニックスM−6100、アロニックスM−6200、アロニックスM−7100、荒川化学工業社製のビームセット700、ビームセット710、ビームセット720、ビームセット730、ビームセット750、等を挙げることができる。
アクリル系オリゴマーの具体例としては、例えば、ダイセル・オルネクス社製のEBECRYL767、EBECRYL1200等を挙げることができる。
これらは数種類を組みあわせて使用することができる。これらについても現像に影響を与えないという観点から、親水性の官能基である水酸基やカルボキシル基を有していることが好ましい。
本発明の感光性導電ペーストに使用される光重合性化合物(C)の含有量は、有機バインダー(A)+(B)の合計重量部を100としたとき、1〜100重量部であることが好ましく、より好ましくは2〜80重量部である。光重合性化合物(C)の含有量が、1
重量部未満の場合には、光による硬化反応が不十分となる場合があり、反対に100部を超えると、硬化塗膜の表面部と底部での硬化斑が大きくなり、不均一な膜が形成される場合がある。Specific examples of the polyether oligomer include PO84F and LR-8894 manufactured by BASF.
Specific examples of the epoxy-based oligomer include, for example, Actilane 300, Actilane 310, Actilane 320, Actilane 320 DA25, Actilane 340, Actilane 330 made by AKCROS, EBECRYL600R EBEC NL , CN115, CN151 and the like.
Specific examples of the polyester-based oligomer include, for example, EBECRYL770, EBECRYL811, EBECRYL1830, manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd., Aronix M-6100, Aronix M-6200, Aronix M-7100, manufactured by Toagosei Co., Ltd. A set 700, a beam set 710, a beam set 720, a beam set 730, a beam set 750, and the like can be given.
Specific examples of the acrylic oligomer include EBECRYL767 and EBECRYL1200 manufactured by Daicel Ornex.
These can be used in combination of several types. These also preferably have a hydroxyl group or a carboxyl group, which is a hydrophilic functional group, from the viewpoint of not affecting development.
Content of the photopolymerizable compound (C) used for the photosensitive electrically conductive paste of this invention is 1-100 weight part when the total weight part of organic binder (A) + (B) is 100. Is preferable, and more preferably 2 to 80 parts by weight. Content of photopolymerizable compound (C) is 1
When the amount is less than parts by weight, the curing reaction by light may be insufficient. On the other hand, when the amount exceeds 100 parts, the uneven spots on the surface and bottom of the cured coating become large, resulting in a non-uniform film. May be formed.
本発明の感光性導電ペーストに使用される光重合開始剤(D)としては、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミン)ベンゾフェノン、アセトフェノン、2,2−ジメトキシー2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、アントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、チオサントン、2−メチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール、ジベンジルケトン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニールケトン、アントロン、ベンズアントロン、4−アジドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニールフォスフィンオキサイド、2−ブタジオンー2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1-フェニループロパンジオンー2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、2−メチルー〔4−(メチルチオ)フェニル〕ー2−モルフォリーノー1−プロパン、ナフタレンスルホニルクロライド、4,4−アゾビスイソブチロニトリルジフェニルジスルフィドなどをあげることができる。市販品としては、例えば、BASF社製のOxe-01, Oxe-02イルガキュアー184、イルガキュアー819、イルガキュアー907、イルガキュアー369、イルガキュアー379EG、ルシリンTPOなどが挙げられる。 Examples of the photopolymerization initiator (D) used in the photosensitive conductive paste of the present invention include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin butyl ether, benzophenone, 4,4-bis (dimethylamine) benzophenone, 4,4 -Bis (diethylamine) benzophenone, acetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 1,1-dichloroacetophenone, anthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 1- Chloroanthraquinone, thiosantone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, acetophenone dimethyl ketal, benzyl dimethyl Luketal, dibenzyl ketone, 4-benzoyl-4-methyldiphenyl ketone, anthrone, benzanthrone, 4-azidobenzalacetophenone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) cyclohexane, bis (2,4,6- Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-butadion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) Examples thereof include oxime, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino 1-propane, naphthalenesulfonyl chloride, 4,4-azobisisobutyronitrile diphenyl disulfide, and the like. Examples of commercially available products include Oxe-01, Oxe-02 Irgacure 184, Irgacure 819, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 379EG, and Lucilin TPO manufactured by BASF.
光重合開始剤(D)としてはOxe-01、Oxe-02のようなオキシムエステル系や、イルガキュアー907、イルガキュアー369、379EGのようなアミノアルキルフェノン系化合物を含むことがより好ましい。アミノアルキルフェノン系化合物、およびオキシムエステル系化合物は非常に高感度であるため、光重合開始剤(D)の含有量を少なくすることができる。その結果として、導電性塗膜の導電性や湿熱信頼性の向上することができるために好ましい。
これら公知の光重合開始剤は、単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。2種以上の光重合開始剤を組み合わせて使用することで、溶剤への溶解性を考慮しながら、感度を調節することができる。
このような光重合開始剤(D)の配合量は、(A)+(B)+(C)の合計重量部を100としたときに、0.005〜30重量部であることが好ましく、より好ましくは0.01〜10重量部である。0.005重量部より少ないと硬化が塗膜深部まで進行せず、硬化不良によってパターンの密着不良や現像時のパターン剥がれ、エッジ形状のシャープ性損失が生じる場合がある。 30重量部より多いと開始剤が残存し、塗膜にタック性を生じたり、塗膜の信頼性を損ねる場合がある。More preferably, the photopolymerization initiator (D) includes oxime ester compounds such as Oxe-01 and Oxe-02, and aminoalkylphenone compounds such as Irgacure 907, Irgacure 369, and 379EG. Since the aminoalkylphenone compound and the oxime ester compound are very sensitive, the content of the photopolymerization initiator (D) can be reduced. As a result, it is preferable because the conductivity and wet heat reliability of the conductive coating film can be improved.
These known photopolymerization initiators can be used alone or in combination of two or more. By using a combination of two or more photopolymerization initiators, the sensitivity can be adjusted while considering solubility in a solvent.
The blending amount of such a photopolymerization initiator (D) is preferably 0.005 to 30 parts by weight when the total part by weight of (A) + (B) + (C) is 100, More preferably, it is 0.01-10 weight part. If the amount is less than 0.005 parts by weight, curing does not proceed to the deep part of the coating film, and poor adhesion may cause pattern adhesion failure, pattern peeling during development, and edge shape sharpness loss. When the amount is more than 30 parts by weight, the initiator remains, and the coating film may be tacky or the coating film reliability may be impaired.
本発明の導電性ペーストは有機溶剤(E)を含む。有機溶剤(E)としては、沸点が100℃以上、300℃未満であることが好ましく、より好ましくは沸点が130℃以上、280℃未満である。
有機溶剤(E)の例としてはダイセル社製のエチルジグリコールアセテート(ECA)、ブチルグリコールアセテート(BCA)、ブチルジグリコールアセテート(BDGAC)、エクソン化学製のソルベッソ100,150,200が挙げられる。その他、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、トルエン、イソホロン、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、テキサノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ターピオネール等を挙げることができる。これらの有機溶剤は、単独あるいは2種以上を混合して使用することができる。
上記の中でも、感光性導電性ペーストを用いた導電性薄膜生産プロセスの観点から、沸点130℃以上の溶剤が好まれる。有機溶剤(E)の沸点が低すぎると、ペースト製造工程やペースト使用に際、スクリーン印刷での連続印刷に溶剤が揮発し、導電性ペーストを構成する成分比が変化しやすい懸念がある。一方で、溶剤の沸点が高すぎると、乾燥後の塗膜内部に溶剤が残存することがあり、露光プロセスのフォトマスク接触時に、塗膜の一部がフォトマスクへ移行してしまう可能性があるため、沸点は280℃以下であることが好ましい。
このような背景もあり、沸点110℃以上の溶剤と、沸点が280℃より低い溶剤を混合して用いられる場合もある。本発明においては、スクリーン印刷性(連続印刷時の溶剤揮発性)、と乾燥性において良好であるという観点から、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、テキサノール、ベンジルアルコール、ECA、BCA、BDGACからなる群より選択されてなる少なくとも1種類以上の溶剤が好ましい。
本発明の感光性導電ペーストに使用される有機溶剤(E)の含有量は、(A)+(B)+(C)+(D)の重量部を100としたときに、5重量部以上、40重量部以下であることが好ましく10重量部以上、35重量部以下であることがさらに好ましい。有機溶剤(E)の含有量が5重量部より少ないと、スクリーン印刷の連続印刷時に導電性ペーストの粘度が高くなり、印刷形状にカスレを生じる場合がある。
一方、40重量部を超えると、ペースト粘度が低くなり、印刷形状がニジミで不安定となる場合がある。さらに乾燥後の塗膜に溶剤が残存し、フォトマスクとの接触時に裏移りすることがある他、得られる塗膜の膜厚が薄くなり、電気特性が低下する場合がある。The conductive paste of the present invention contains an organic solvent (E). As an organic solvent (E), it is preferable that a boiling point is 100 degreeC or more and less than 300 degreeC, More preferably, a boiling point is 130 degreeC or more and less than 280 degreeC.
Examples of the organic solvent (E) include Daicel's ethyl diglycol acetate (ECA), butyl glycol acetate (BCA), butyl diglycol acetate (BDGAC), and Exxon Chemical's Solvesso 100, 150, 200. Other examples include methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, toluene, isophorone, γ-butyrolactone, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, benzyl alcohol, texanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, and terpionol. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more.
Among these, a solvent having a boiling point of 130 ° C. or higher is preferred from the viewpoint of a conductive thin film production process using a photosensitive conductive paste. If the boiling point of the organic solvent (E) is too low, the solvent volatilizes during continuous printing by screen printing during the paste manufacturing process or use of the paste, and there is a concern that the component ratio of the conductive paste is likely to change. On the other hand, if the boiling point of the solvent is too high, the solvent may remain inside the coated film after drying, and part of the coated film may be transferred to the photomask when contacting the photomask in the exposure process. Therefore, the boiling point is preferably 280 ° C. or lower.
Against this background, a solvent having a boiling point of 110 ° C. or higher and a solvent having a boiling point lower than 280 ° C. may be used in combination. In the present invention, from the viewpoint of good screen printability (solvent volatility during continuous printing) and dryness, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, texanol, benzyl alcohol At least one solvent selected from the group consisting of ECA, BCA and BDGAC is preferred.
The content of the organic solvent (E) used in the photosensitive conductive paste of the present invention is 5 parts by weight or more when the weight part of (A) + (B) + (C) + (D) is 100 40 parts by weight or less, preferably 10 parts by weight or more and 35 parts by weight or less. When the content of the organic solvent (E) is less than 5 parts by weight, the viscosity of the conductive paste increases during continuous screen printing, and the printed shape may be blurred.
On the other hand, when the amount exceeds 40 parts by weight, the paste viscosity becomes low, and the printed shape may be smeared and unstable. Furthermore, the solvent may remain in the dried coating film, and may be set off when contacting with the photomask. In addition, the resulting coating film may be thin and electrical characteristics may be deteriorated.
本発明の導電性ペーストにおいては、感光性有機バインダー(A)と反応し得る硬化剤としてブロックイソシアネートを配合してもよい。本発明の導電性ペーストに含まれる感光性有機バインダー(A)は、(メタ)アクリル系共重合体のカルボキシル基の一部に脂環式エポキシ(メタ)アクリレートを付加させた構造を有しており、該付加反応により発生する反応性の水酸基を含有している。このため、硬化剤としてブロック化したイソシアネートを使用することで貯蔵安定性が向上し、好ましい。また反応点となる水酸基を含有する光重合性化合物(C)を適宜使用することにより、架橋密度を制御することも可能となる。
ブロックイソシアネートを配合することにより、塗膜乾燥時の熱による架橋で塗膜の耐熱性、湿熱信頼性の向上が期待できる。In the electroconductive paste of this invention, you may mix | blend block isocyanate as a hardening | curing agent which can react with the photosensitive organic binder (A). The photosensitive organic binder (A) contained in the conductive paste of the present invention has a structure in which an alicyclic epoxy (meth) acrylate is added to a part of the carboxyl group of the (meth) acrylic copolymer. And a reactive hydroxyl group generated by the addition reaction. For this reason, storage stability improves by using the blocked isocyanate as a hardening | curing agent, and it is preferable. Moreover, it becomes possible to control a crosslinking density by using suitably the photopolymerizable compound (C) containing the hydroxyl group used as a reaction point.
By blending the blocked isocyanate, the heat resistance and wet heat reliability of the coating film can be expected to be improved by crosslinking with heat during drying of the coating film.
ブロックイソシアネート化合物の量としては(A)+(B)+(C)+(D)の合計重量部を100としたときに、0.05〜15重量部であることが好ましく、0.1〜10重量部であることがさらに好ましい。0.05重量部以下であると効果が得られず、15重量部を超えると塗膜中に残存し、導電性や塗膜信頼性に影響を与える懸念がある他、塗膜にタック性が生じる場合がある。さらにはブロック化剤が空気中に飛散し、作業者あるいは環境に悪影響を与える懸念がある。 The amount of the blocked isocyanate compound is preferably 0.05 to 15 parts by weight when the total part by weight of (A) + (B) + (C) + (D) is 100, More preferably, it is 10 parts by weight. If it is 0.05 parts by weight or less, the effect cannot be obtained, and if it exceeds 15 parts by weight, it remains in the coating film, and there is a concern of affecting the conductivity and coating film reliability. May occur. Furthermore, there is a concern that the blocking agent will scatter in the air and adversely affect the worker or the environment.
本発明の感光性有機バインダー(A)、光重合性化合物(C)に反応し得るブロックイソ
シアネートを構成するイソシアネート化合物の例としては、芳香族又は脂肪族のジイソシアネート、3価以上のポリイソシアネート等があり、低分子化合物、高分子化合物のいずれでもよい。例えばヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、等の脂肪族ジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、等の芳香族ジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等の脂環族ジイソシアネート、あるいはこれらのイソシアネート化合物の3量体、及びこれらのイソシアネート化合物の過剰量と例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ソルビトール、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の低分子活性水素化合物又は各種ポリエステルポリオール類、ポリエーテルポリオール類、ポリアミド類の高分子活性水素化合物等と反応させて得られる末端イソシアネート基含有化合物が挙げられる。
また、イソシアネート基のブロック化剤としては、ブロック剤としては、例えば、アセト酢酸エチル等の活性メチレン系ブロック剤、フェノール、クレゾール及びキシレノール等のフェノール系ブロック剤、ジメチルピラゾール等のピラゾール系ブロック剤、メタノール、エタノール、マロン酸ジエチル、乳酸メチル及び乳酸エチル等のアルコール系ブロック剤、メチルエチルケトンオキシム、ジアセチルモノオキシム及びシクロヘキサンオキシム等のオキシム系ブロック剤、ブチルメルカプタン、t−ブチルメルカプタン及びチオフェノール等のメルカプタン系ブロック剤、コハク酸イミド等のイミド系ブロック剤、アニリン及びブチルアミン等のアミン系ブロック剤、イミダゾール及び2−エチルイミダゾール等のイミダゾール系ブロック剤、並びにメチレンイミン及びプロピレンイミン等のイミン系ブロック剤等が挙げられるが、これらブロック剤のうち、低温硬化性と貯蔵安定性の両立、硬化塗膜の耐屈曲性、硬度の観点から、ジメチルピラゾール、マロン酸ジエチルが好ましい。
ブロックイソシアネートは市販のものであっても使用可能であり、例えば、日本ポリウレタン工業社製のコロネート2509、2512、コロネート2513、コロネート2520、旭化成ケミカルズ社製のMF−K60B、SBN‐70D、TPA−B80E、17B−60PX、E402−B80T、SBN−70D、SBB−70P、住友バイエルウレタン社製のスミジュールBL−3175、BL−4165、BL−1100、BL−1265、デスモジュールTPLS−2957、TPLS−2062、TPLS−2078、TPLS−2117、デスモサーム2170、デスモサーム2265、三井武田ケミカル社製B−830、B−815、B−846、B−870、B−874、B−882、バクセンデン社製のBI7986、BI7951、BI7982、BI7960、BI7990、BI7991、BI7992、DP9C/437(バクセンデン社製、商品名)、昭和電工社製のカレンズMOI‐BM、カレンズMOI‐BP等が挙げられる。
これらの中でも特にピラゾール誘導体、マロン酸ジエチルでブロックされたブロックイソシアネートを使用することが好ましく、BI7982,BI7960などが好ましい。尚、これらのブロックイソシアネートは単独で使用してもよく、2種以上混合して使用してもよい。Examples of the isocyanate compound that constitutes the blocked isocyanate that can react with the photosensitive organic binder (A) and the photopolymerizable compound (C) of the present invention include aromatic or aliphatic diisocyanates, trivalent or higher polyisocyanates, and the like. Yes, either a low molecular compound or a high molecular compound may be used. For example, aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate and tetramethylene diisocyanate, aromatic diisocyanates such as toluene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, and xylylene diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dimer acid diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Alicyclic diisocyanates, or trimers of these isocyanate compounds, and excess amounts of these isocyanate compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin, sorbitol, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine Low molecular active hydrogen compounds such as Polyester polyols, polyether polyols, terminal isocyanate group-containing compounds obtained by reacting a polymeric active hydrogen compound such as polyamides and the like.
The isocyanate group blocking agent includes, for example, an active methylene blocking agent such as ethyl acetoacetate, a phenol blocking agent such as phenol, cresol and xylenol, a pyrazole blocking agent such as dimethylpyrazole, Alcohol-based blocking agents such as methanol, ethanol, diethyl malonate, methyl lactate and ethyl lactate, oxime-based blocking agents such as methyl ethyl ketone oxime, diacetyl monooxime and cyclohexane oxime, mercaptan systems such as butyl mercaptan, t-butyl mercaptan and thiophenol Block agents, imide block agents such as succinimide, amine block agents such as aniline and butylamine, imidazole blocks such as imidazole and 2-ethylimidazole And imine-based blocking agents such as methyleneimine and propyleneimine. Among these blocking agents, dimethyl dimethyl is used from the viewpoint of compatibility between low-temperature curability and storage stability, flex resistance of the cured coating film, and hardness. Pyrazole and diethyl malonate are preferred.
The block isocyanate can be used even if it is commercially available, for example, Coronate 2509, 2512, Coronate 2513, Coronate 2520, manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd., MF-K60B, SBN-70D, TPA-B80E manufactured by Asahi Kasei Chemicals. , 17B-60PX, E402-B80T, SBN-70D, SBB-70P, Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd. Sumijour BL-3175, BL-4165, BL-1100, BL-1265, Death Module TPLS-2957, TPLS-2062 , TPLS-2078, TPLS-2117, Desmotherm 2170, Desmotherm 2265, Mitsui Takeda Chemical B-830, B-815, B-846, B-870, B-874, B-882, Baxenden BI798 , BI7951, BI7982, BI7960, BI7990, BI7991, BI7992, DP9C / 437 (Bakusenden Co., Ltd., trade name), manufactured by Showa Denko KK of Karenz MOI-BM, be mentioned Karenz MOI-BP or the like.
Among these, it is particularly preferable to use a blocked isocyanate blocked with a pyrazole derivative or diethyl malonate, and BI7982 and BI7960 are preferable. These blocked isocyanates may be used alone or in combination of two or more.
イソシアネート化合物以外の硬化剤としては、メチル化メラミン、ブチル化メラミン、ベンゾグアナミン、尿素樹脂等のアミノ樹脂、酸無水物、イミダゾール類、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の公知の化合物が挙げられる。これらの硬化剤には、その種類に応じて選択された公知の触媒あるいは促進剤を併用することもできる。
硬化剤の配合量としては、本発明の効果を損なわない程度に配合されるものであり、特に制限されるものではないが、感光性有機バインダー(A)に対して0.5〜30重量%が好ましく、1〜20重量%がより好ましく、2〜15重量%がさらに好ましい。Examples of curing agents other than isocyanate compounds include known compounds such as amino resins such as methylated melamine, butylated melamine, benzoguanamine, and urea resin, acid anhydrides, imidazoles, epoxy resins, and phenol resins. These curing agents can be used in combination with a known catalyst or accelerator selected according to the type.
As a compounding quantity of a hardening | curing agent, it mix | blends to such an extent that the effect of this invention is not impaired, Although it does not restrict | limit in particular, 0.5-30 weight% with respect to a photosensitive organic binder (A). Is preferable, 1 to 20% by weight is more preferable, and 2 to 15% by weight is further preferable.
本発明の導電性ペーストにおいては、上記のブロックされたイソシアネート基の脱ブロック化触媒およびイソシアネート基の架橋反応触媒を配合することができる。例えば、ジブチルチンジラウレート、ジオクチルチンジラウレート、スタナスオクトエート等の有機錫系触媒、トリエチレンジアミン、トリエチルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルプロピレンジアミン、N,N,N′,N′−テトラキス(2−ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、N−メチルモルホリン、1,2−ジメチルイミダゾール、1,5−ジアザ−ビシクロ(4,3,0)ノネン−5、1,8−ジアザ−ビシクロ(5,4,0)−ウンデセン−7等のアミン系触媒、これらアミン系触媒のボラン塩、フェノール塩、オクチル酸塩、炭酸塩等のアミン塩系触媒、ナフテン酸マグネシウム、ナフテン酸鉛、酢酸カリウム等のカルボン酸金属塩系触媒、トリエチルホスフィン、トリベンジルホスフィン等のリン系触媒、ナトリウムメトキシド等のアルコキシド系触媒、ビスマス−トリス(2−エチ
ルヘキノール)、オクチル酸ビスマス等のビスマス系触媒が挙げられる。
ブロックされたイソシアネート基の脱ブロック化触媒およびイソシアネート基の架橋反応触媒は、それぞれ1種又は2種以上を使用することができる。
硬化触媒の添加量としてはブロックイソシアネートに対して、0.01〜40重量%が好ましく、0.05〜30重量%がより好ましく、0.1〜20重量%がさらに好ましい。In the conductive paste of the present invention, the above-mentioned blocked isocyanate group deblocking catalyst and isocyanate group crosslinking reaction catalyst can be blended. For example, organic tin-based catalysts such as dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, stannous octoate, triethylenediamine, triethylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylpropylenediamine, N, N, N ′, N ′ -Tetrakis (2-hydroxypropyl) ethylenediamine, N-methylmorpholine, 1,2-dimethylimidazole, 1,5-diaza-bicyclo (4,3,0) nonene-5, 1,8-diaza-bicyclo (5, 4,0) -undecene-7 and other amine catalysts, amine salt catalysts such as borane salts, phenol salts, octylates and carbonates of these amine catalysts, magnesium naphthenate, lead naphthenate, potassium acetate, etc. Carboxylic acid metal salt catalysts, phosphorus catalysts such as triethylphosphine and tribenzylphosphine, sodium Alkoxide catalyst such as Umumetokishido, bismuth - Tris (2-ethyl hexane Nord), bismuth catalysts such as bismuth octylate.
Each of the blocked isocyanate group deblocking catalyst and the isocyanate group crosslinking reaction catalyst may be used alone or in combination of two or more.
The addition amount of the curing catalyst is preferably 0.01 to 40% by weight, more preferably 0.05 to 30% by weight, and still more preferably 0.1 to 20% by weight with respect to the blocked isocyanate.
本発明の感光性導電ペーストは、上記成分以外に、オキセタン化合物を配合してもよい。オキセタン化合物としては、宇部興産社製3−エチルー3−ヒドロキシメチルオキセタン、或いは東亞合成(株)製アロンオキセタン OXT−101、OXT−212、OXT−211、OXT−213などの単官能オキセタン化合物を挙げることができる。また、アロンオキセタン OXT−121、OXT−221のような2官能オキセタン化合物も導電ペーストを経時的に増粘させない範囲内であれば使用することができる。オキセタン化合物を配合する量は、感光性有機バインダー(A)+導電性粉体(B)の総量を100重量部としたときに、1〜30重量部使用することが好ましい。 The photosensitive conductive paste of the present invention may contain an oxetane compound in addition to the above components. Examples of oxetane compounds include monofunctional oxetane compounds such as 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane manufactured by Ube Industries, Ltd., or Aron oxetane OXT-101, OXT-212, OXT-211, and OXT-213 manufactured by Toagosei Co., Ltd. be able to. Bifunctional oxetane compounds such as Aron Oxetane OXT-121 and OXT-221 can also be used as long as the conductive paste does not thicken with time. The amount of the oxetane compound is preferably 1 to 30 parts by weight when the total amount of the photosensitive organic binder (A) and the conductive powder (B) is 100 parts by weight.
本発明の導電性ペーストにはフィラー分散性を向上させる目的や分散安定性付与のために分散剤を含んでいてもよい。
分散剤の具体例としては、ビックケミー・ジャパン社製Anti−Terra−U、Anti−Terra−203/204Disperbyk−101、107、110、111、130、161、162、163、164、165、166、170、2020,2155、BYK−P104、P105P104S、240S、2150、2025、Efka CHEMICALS社製エフカ44、46、47、48、49、54、63、6
4、65、66、71、701、764、766、共栄社化学社製フローレンTG−710、フローノンSH−290、SP−1000、ポリフローNo.50E、No.300、楠本化成社製ディスパロンKS−860、873SN、874、#2150、#7004が挙げられる。分散剤は組成物中に0.01〜10重量%含まれることが好ましい。The conductive paste of the present invention may contain a dispersant for the purpose of improving filler dispersibility and imparting dispersion stability.
Specific examples of the dispersant include Anti-Terra-U, Anti-Terra-203 / 204 Disperbyk-101, 107, 110, 111, 130, 161, 162, 163, 164, 165, 166, and 170 manufactured by Big Chemie Japan. 2020, 2155, BYK-P104, P105P104S, 240S, 2150, 2025, Fuka 44, 46, 47, 48, 49, 54, 63, 6 manufactured by Efka CHEMICALS
4, 65, 66, 71, 701, 764, 766, Fluorene TG-710, Kuroei SH-290, SP-1000, Polyflow No. 50E, No. 300, Disparon KS-860, 873SN, 874, # 2150, and # 7004 manufactured by Enomoto Kasei. The dispersant is preferably contained in the composition in an amount of 0.01 to 10% by weight.
また、本発明の導電性ペーストには、基材塗布後の基材への濡れ広がり性を向上させるために表面調整剤を加えることが好ましい表面調整剤の具体例としては、ビックケミー社製のBYK−350、352、354、355、358N、361N、381N、381、392、380、380N、が挙げられる。BYK−300、302、306、307、310、315、320、322、323、325、330、331、333、337、340、344、370、375、377、355、356、357、390、UV3500、UV3510、UV3570、楠本化成社製のLF1980、共栄社化学社製のポリフローNo.90、等、テゴケミー社製Tegorad−2100,2200、2250、2500、2700」等が挙げられる。
上記の中でも本発明で用いる表面調整剤としては、アクリル系表面調整剤を使用することが好ましい。表面調整剤は組成物中に、0.001〜5重量%含まれることが好ましい。0.001重量%未満では効果がなく、5重量%より多いと、乾燥後にタック性を発現したり、塗膜の信頼性が低下するおそれがある。これら表面調整剤は、一種または必要に応じて二種以上用いてもよい。In addition, as a specific example of the surface conditioning agent, it is preferable to add a surface conditioning agent to the conductive paste of the present invention in order to improve the wetting and spreading property to the substrate after coating the substrate. -350, 352, 354, 355, 358N, 361N, 381N, 381, 392, 380, 380N. BYK-300, 302, 306, 307, 310, 315, 320, 322, 323, 325, 330, 331, 333, 337, 340, 344, 370, 375, 377, 355, 356, 357, 390, UV3500, UV3510, UV3570, LF1980 manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., Polyflow No. 90 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., and Tegorad-2100, 2200, 2250, 2500, 2700 manufactured by Tegochemy.
Among the above, as the surface conditioner used in the present invention, an acrylic surface conditioner is preferably used. The surface conditioner is preferably contained in the composition in an amount of 0.001 to 5% by weight. If the amount is less than 0.001% by weight, there is no effect. If the amount is more than 5% by weight, tackiness may be exhibited after drying, or the reliability of the coating film may be lowered. These surface conditioners may be used alone or in combination of two or more as required.
本発明の感光性導電ペーストは、重合禁止剤を含んでいても良い。重合禁止剤は、ペースト貯蔵中の熱安定性を向上させるために添加される他、光硬化の際の感度を抑えることによって線太りを抑制することができる。重合禁止剤の具体的な例としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、N−ニトロソジフェニルアミン、フェノチアジン、ナフトキノン、ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム、p−t−ブチルカテコール、N−フェニルナフチルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェノール、クロラニール、ピロガロール、p−メトキシフェノールなどが挙げられる。重合禁止剤の添加量は、感光性導電ペースト中全重量中に、0.01〜1重量%であることが好ましい。0.01重量%未満であると添加効果がなく、1重量%を超えると表面にタック性が生じたり、感度の低下による硬化不足が生じる場合があるため好ましくない。 The photosensitive conductive paste of the present invention may contain a polymerization inhibitor. The polymerization inhibitor is added to improve thermal stability during paste storage, and can suppress line weight by suppressing sensitivity during photocuring. Specific examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, N-nitrosodiphenylamine, phenothiazine, naphthoquinone, nitrosophenylhydroxylamine aluminum, pt-butylcatechol, N-phenylnaphthylamine, 2,6-di- Examples include t-butyl-p-methylphenol, chloranil, pyrogallol, p-methoxyphenol. The addition amount of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 1% by weight in the total weight in the photosensitive conductive paste. If it is less than 0.01% by weight, there is no effect of addition, and if it exceeds 1% by weight, tackiness may occur on the surface, or curing may be insufficient due to a decrease in sensitivity, which is not preferable.
本発明の感光性導電ペーストは、増感剤を添加してもよい。増感剤を添加することによって感度を向上させることができる。増感剤の具体例としては、2,4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,3−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロペンタノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、ミヒラーケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)−イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−カルボニル−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3’−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、N−トリルジエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、3−フェニル−5−ベンゾイルチオテトラゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオテトラゾールなどがあげられる。本発明ではこれらを1種または2種以上使用することができる。なお、増感剤の中には光重合開始剤としても使用できるものがある。感光性有機バインダー(A)に対して通常0.05〜30重量%で
あることが好ましく、より好ましくは0.1〜20重量%である。0.05重量%未満では感度を向上させる効果が小さく、30重量%を超えると表面にタック性を生じたり、光の吸収が過多となることによって光感度を低下させる場合がある。 A sensitizer may be added to the photosensitive conductive paste of the present invention. Sensitivity can be improved by adding a sensitizer. Specific examples of the sensitizer include 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,3-bis (4-diethylaminobenzal) cyclopentanone, 2,6-bis (4-dimethylaminobenzal) cyclohexanone, 2,6-bis (4-dimethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, Michler's ketone, 4,4'-bis (diethylamino) -benzophenone, 4,4'-bis (dimethylamino) chalcone, 4,4'- Bis (diethylamino) chalcone, p-dimethylaminocinnamylidene indanone, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) -isonaphthothiazole, 1,3-bis (4-dimethylaminoben) Colander) acetone, 1,3-carbonyl-bis (4-diethyla) Nobenzal) acetone, 3,3′-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin), N-phenyl-N-ethylethanolamine, N-phenylethanolamine, N-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, dimethylaminobenzoic acid Examples thereof include isoamyl, isoamyl diethylaminobenzoate, 3-phenyl-5-benzoylthiotetrazole, and 1-phenyl-5-ethoxycarbonylthiotetrazole. In the present invention, one or more of these can be used. Some sensitizers can also be used as photopolymerization initiators. It is preferable that it is 0.05-30 weight% normally with respect to the photosensitive organic binder (A), More preferably, it is 0.1-20 weight%. If the amount is less than 0.05% by weight, the effect of improving the sensitivity is small. If the amount exceeds 30% by weight, the surface may have tackiness or excessive light absorption may reduce the light sensitivity.
本発明の感光性導電ペーストは、光重合開始剤以外にまた、熱重合触媒を併用して用いることができる。この熱硬化触媒は、熱硬化成分を反応させるだけでなく、高温におけるエージングにより未硬化の光重合性モノマーを反応させうるものである。 このような熱硬化触媒としては、例えば、1,1´−アゾビス(1−アセトキシ−1−フェニルエタン)、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス−2−メチルブチロニトリル、2,2´−アゾビス−2,4−ジバレロニトリル、1´−アゾビス−1−シクロヘキサンカルボニトリル、ジメチル−2,2´−アゾビスイソブチレイト、4,4´−アゾビス−4−シアノバレリックアシッド、2−メチル−2,2´−アゾビスプロパンニトリル、2,4−ジメチル−2,2,2´,2´−アゾビスペンタンニトリル、2,2,2´,2´−アゾビス(2−メチルブタナミドオキシム)ジヒドロクロライド、過酸化ベンゾイル等の過酸化物、等が挙げられる。 In addition to the photopolymerization initiator, the photosensitive conductive paste of the present invention can be used in combination with a thermal polymerization catalyst. This thermosetting catalyst can react not only the thermosetting component but also an uncured photopolymerizable monomer by aging at a high temperature. Examples of such a thermosetting catalyst include 1,1′-azobis (1-acetoxy-1-phenylethane), 2,2′-azobisisobutyronitrile, and 2,2′-azobis-2-methyl. Butyronitrile, 2,2'-azobis-2,4-divaleronitrile, 1'-azobis-1-cyclohexanecarbonitrile, dimethyl-2,2'-azobisisobutyrate, 4,4'-azobis- 4-cyanovaleric acid, 2-methyl-2,2′-azobispropanenitrile, 2,4-dimethyl-2,2,2 ′, 2′-azobispentanenitrile, 2,2,2 ′, 2 '-Azobis (2-methylbutanamide oxime) dihydrochloride, peroxides such as benzoyl peroxide, and the like.
本発明の感光性導電ペーストは感光性有機バインダー(A)の酸化を防ぐために酸化防止剤を含んでいても良い。2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−6−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス[3,3−ビス−(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、ジラウリルチオジプロピオナート、トリフェニルホスファイトなどがあげられる。酸化防止剤を添加する場合、その添加量は、感光性有機バインダー(A)に対して0.01〜1重量%であることが好ましい。 The photosensitive conductive paste of the present invention may contain an antioxidant in order to prevent oxidation of the photosensitive organic binder (A). 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,2'-methylene-bis (4-methyl-6-t -Butylphenol), 2,2′-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris ( 2-methyl-4-hydroxy-6-tert-butylphenyl) butane, bis [3,3-bis- (4-hydroxy-3-tert-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, dilaurylthiodipropionate And triphenyl phosphite. When adding antioxidant, it is preferable that the addition amount is 0.01 to 1 weight% with respect to the photosensitive organic binder (A).
本発明の感光性導電ペーストは、イソシアネートと反応し得る官能基を有する化合物を添加することができる。
イソシアネートと反応し得る官能基を有する化合物を添加することで、本発明に含まれているブロックイソシアネートとの反応で、架橋点を増やすことや、架橋点間の距離を調節することができるため、硬化塗膜物性を調整することができる。
イソシアネートと反応し得る官能基としては、水酸基及びアミノ基が好ましく、いずれか一方を有するものでも双方を有するものであっても良い。具体的化合物としては、ジメチロールブタン酸、ジメチロールプロピオン酸の他、1,2−プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、2,3−ブチレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,2−ジメチル−3−ヒドロキシプロピル−2’,2’−ジメチル−3−ヒドロキシプロパネート、2−ノルマルブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、3−エチル−1,5−ペンタンジオール、3−プロピル−1,5−ペンタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、3−オクチル−1,5−ペンタンジオール、3−フェニル−1,5−ペンタンジオール、2,5−ジメチル−3−ナトリウムスルホ−2,5−ヘキサンジオール、ダイマージオール(PRIPOL-2033(ユニケマ・インターナショナル社製))等の1分子中に2個の水酸基を有する化合物、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ポリグリセリン等の多価アルコール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等の1分子に1個以上の水酸基とアミノ基を有するアミノアルコール、エチレンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10-デカンジアミン、1,11-ウンデカンジアミン、1,12-ドデカンジアミンなどの脂肪族ジアミンやメタキシレンジアミン、4,4‘-ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル等の芳香族ジアミンなどの1分子中に2個のアミノ基を有する化合物が挙げられる。上記の数平均分子量1,000未満の1分子に2個以上のイソシアネートと反応し得る官能基を有する化合物は単独で用いてもよいし複数を併用しても何ら問題はない。
これらの中でもアルカリ可溶性を付与するためにカルボン酸を含有している、2,2−ジメチロールプロピオン酸、2,2−ジメチロールブタン酸が好ましい。The photosensitive electrically conductive paste of this invention can add the compound which has a functional group which can react with isocyanate.
By adding a compound having a functional group capable of reacting with isocyanate, it is possible to increase the number of cross-linking points in the reaction with the blocked isocyanate contained in the present invention, and to adjust the distance between the cross-linking points. The cured coating film properties can be adjusted.
The functional group capable of reacting with isocyanate is preferably a hydroxyl group or an amino group, and may have either one or both. Specific examples of the compound include dimethylolbutanoic acid and dimethylolpropionic acid, 1,2-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,3-butylene glycol, 2,2- Dimethyl-1,3-propanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, 2,2- Dimethyl-3-hydroxypropyl-2 ′, 2′-dimethyl-3-hydroxypropanoate, 2-normalbutyl-2-ethyl-1,3-propanediol, 3-ethyl-1,5-pentanediol, 3- Propyl-1,5-pentanediol, 2,2-diethyl-1,3-propanediol, 3-octyl-1,5-pentanediol 2 in 1 molecule such as 3-phenyl-1,5-pentanediol, 2,5-dimethyl-3-sodium sulfo-2,5-hexanediol, dimer diol (PRIPOL-2033 (manufactured by Unikema International)), etc. One or more hydroxyl groups and amino groups in one molecule such as a compound having one hydroxyl group, polymethyl alcohol such as trimethylolethane, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, polyglycerin, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine Fats such as amino alcohol, ethylenediamine, 1,6-hexanediamine, 1,8-octanediamine, 1,9-nonanediamine, 1,10-decanediamine, 1,11-undecanediamine, 1,12-dodecanediamine, etc. Group diamine and metaxylenediamine, 4,4 ' Examples thereof include compounds having two amino groups in one molecule, such as aromatic diamines such as -diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenyl ether, and 4,4'-diaminodiphenyl ether. The above-mentioned compound having a functional group capable of reacting with two or more isocyanates per molecule having a number average molecular weight of less than 1,000 may be used alone or in combination with a plurality of compounds without any problem.
Among these, 2,2-dimethylolpropionic acid and 2,2-dimethylolbutanoic acid containing a carboxylic acid for imparting alkali solubility are preferred.
本発明の感光性導電性ペーストには非金属である導電性の酸化チタンを有していてもよい。導電性の酸化チタンを添加することで、導電性を維持しながらも、塗膜の機械的強度を改善することができる他、導電性薄膜と基材界面のアンカー効果において、接触抵抗値を改善することができる。導電性の酸化チタンとしては、石原産業社製のET-300W、ET-500W-ET-600W、SN−100P、FT-1000、FT-2000、FT-3000、FT-4000、FS−10Pなどが用いられる。
導電性の酸化チタンの添加量としてはペースト合計重量部を100としたときに0.1〜5重量部、もしくは0.3〜2重量部含むことが好ましい。0.1重量部未満の場合は、導電性を高める効果や機械的強度を高める効果が小さい。一方で5重量部より多い値においては、導電性薄膜の導電性や基材との密着性が低下する他、光硬化の際に光を散乱してしまい、硬化性が顕著に低下する場合がある。The photosensitive conductive paste of the present invention may have conductive titanium oxide which is a nonmetal. By adding conductive titanium oxide, the mechanical strength of the coating film can be improved while maintaining conductivity, and the contact resistance value is improved in the anchor effect between the conductive thin film and the substrate. can do. Examples of conductive titanium oxide include ET-300W, ET-500W-ET-600W, SN-100P, FT-1000, FT-2000, FT-3000, FT-4000, and FS-10P manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. Used.
The addition amount of the conductive titanium oxide is preferably 0.1 to 5 parts by weight or 0.3 to 2 parts by weight when the total paste part by weight is 100. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of increasing the conductivity and the effect of increasing the mechanical strength are small. On the other hand, when the value is more than 5 parts by weight, the conductivity of the conductive thin film and the adhesion to the base material are decreased, and light is scattered during photocuring, and the curability may be significantly decreased. is there.
本発明の感光性導電性ペーストにはカーボンブラック、グラファイト粉などの炭素系のフィラー等の非金属を含有してもよい。カーボンブラック、グラファイト粉を添加することで、導電性、印刷性を改善することができる。上記の中でも特にカーボンブラックが好ましく、カーボンブラックの添加量としてはペースト合計重量部を100としたときに0.1〜5重量部、もしくは0.3〜2重量部含むことが好ましい。0.1重量部未満の場合は、導電性を高める効果が小さい。一方で5重量部より多い値においては、導電性薄膜の導電性や基材との密着性が低下する他、光硬化の際にカーボンブラックが光を吸収してしまい、硬化性が顕著に低下する場合がある。 The photosensitive conductive paste of the present invention may contain nonmetals such as carbon-based fillers such as carbon black and graphite powder. By adding carbon black and graphite powder, conductivity and printability can be improved. Among these, carbon black is particularly preferable, and the amount of carbon black added is preferably 0.1 to 5 parts by weight or 0.3 to 2 parts by weight when the total weight part of the paste is 100. When the amount is less than 0.1 part by weight, the effect of increasing the conductivity is small. On the other hand, when the value is more than 5 parts by weight, the conductivity of the conductive thin film and the adhesion to the substrate are lowered, and the carbon black absorbs light during photocuring, so that the curability is significantly lowered. There is a case.
本発明の導電性ペーストにおいては、沈降防止剤を入れることができる。沈降防止剤としては、脂肪酸アミドワックス、酸化ポリエチレン、高分子ポリエステルのアミン塩、直鎖ポリアミノアミドと高分子酸ポリエステルの塩、ポリカルボン酸のアミド溶液、アルキルスルホン酸塩、アルキルアリルスルホン酸塩、コロイダル系エステル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ホワイトカーボン、レシチン、エチルオレートなど公知慣用のフィラー沈降防止剤も使用することができ、市販されているものとしては、例えばディスパロン#6900−20X、ディスパロン#4200−10、4200−20、ディスパロンKS−873N、ディスパロン#1850(以上、楠本化成(株)製)、BYK−405(ビック・ケミー・ジャパン社製)を使用することができる。その他、モンモリロナイトを主成分とする有機ベントナイトも用いることができ、市販されているものとしては、例えばベンゲル、ベンゲルFW、エスベン、エスベン74、オルガナイト、オルガナイトT(以上、豊順洋行(株)製)、オルベン、250M、ベントン34、ベントン38(以上、ウイルバー・エリス社製)、ラポナイト、ラポナイトRD、ラポナイトRDS(以上、日本シリカ工業(株)製)、A−S−AT−20S、A−S−AT−350F、A−S−AD−10A、A−S−AD−160(以上、伊藤製油(株)製)などが挙げられ、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。なお、該有機ベントナイトは有機溶剤に分散されているものでもよい。
これらのフィラー沈降防止剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
沈降防止剤の使用量は、用いる銀粉や溶剤の配合量にも依存し、特定の割合に限定されるものではないが、一般に前記有機感光性バインダー(A)100重量部に対して0.5〜20重量部が適当であり、好ましくは1〜10重量部である。沈降防止剤の使用量が少な過ぎる場合、バインダーとフィラーの均一分散性や組成物の保存安定性が低下する場合がある。沈降防止剤の使用量が多過ぎると、基材密着性や導電性に悪影響を及ぼす場合があるため好ましくない。In the conductive paste of the present invention, an anti-settling agent can be added. Anti-settling agents include fatty acid amide wax, polyethylene oxide, amine salt of polymer polyester, linear polyaminoamide and salt of polymer acid polyester, amide solution of polycarboxylic acid, alkyl sulfonate, alkyl allyl sulfonate, Known and commonly used filler anti-settling agents such as colloidal ester, aluminum stearate, zinc stearate, white carbon, lecithin and ethyl oleate can also be used. Examples of those commercially available include Disparon # 6900-20X, Disparon. # 4200-10, 4200-20, Disparon KS-873N, Disparon # 1850 (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.), BYK-405 (Bic Chemie Japan, Inc.) can be used. In addition, organic bentonite mainly composed of montmorillonite can also be used. Examples of commercially available ones include Bengel, Bengel FW, Esven, Esben 74, Organite, Organite T (above, Toyoshun Yoko Co., Ltd.) ), Orben, 250M, Benton 34, Benton 38 (above, manufactured by Wilber Ellis), Laponite, Laponite RD, Laponite RDS (above, Nihon Silica Kogyo Co., Ltd.), A-S-AT-20S, A -S-AT-350F, A-S-AD-10A, A-S-AD-160 (above, manufactured by Ito Oil Co., Ltd.) and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. . The organic bentonite may be dispersed in an organic solvent.
These filler antisettling agents can be used alone or in combination of two or more.
The amount of the anti-settling agent used depends on the amount of silver powder and solvent used, and is not limited to a specific ratio, but generally 0.5 parts per 100 parts by weight of the organic photosensitive binder (A). -20 parts by weight is suitable, preferably 1-10 parts by weight. If the amount of anti-settling agent used is too small, the uniform dispersibility of the binder and filler and the storage stability of the composition may be reduced. If the amount of the anti-settling agent used is too large, it may be adversely affected on the substrate adhesion and conductivity, which is not preferable.
本発明の導電性ペースト中には、密着性向上や現像性向上を目的に光重合性を有さない樹脂を配合することができる。例えばセルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂以外のウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂等を使用することができ、併用することにも何ら制限は設けない。 In the conductive paste of the present invention, a resin having no photopolymerizability can be blended for the purpose of improving adhesion and developing property. For example, urethane resin other than cellulose resin, polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, styrene-acrylic resin, styrene-butadiene copolymer, polystyrene, polyamide resin, polycarbonate resin, vinyl chloride-vinyl acetate Polymerized resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, and the like can be used, and there is no restriction on the combined use.
また、本発明の導電性ペーストには、上記成分以外に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、シュウ酸アニリド系紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤等の光安定剤、フェノール系酸化防止剤、ホスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、亜リン酸エステル等の酸化防止剤、有機樹脂微粒子、脂肪酸アマイド系ワックス、ポリアマイド系ワックス、ポリエチレン系ワックス、酸化ポリエチレン系ワックス、シリカ、有機ベントナイト、尿素化合物系粘性調整剤等の粘性調整剤、ビニル化合物系表面調整剤等の表面調整剤、シリコーン系消泡剤、ビニル化合物系消泡剤等の消泡剤、酸性リン酸エステル系硬化触媒やスルホン酸系等の硬化触媒、アセチルアセトン、ベンゾトリアゾール類等の金属キレート化剤, さらには樹脂分解抑制剤としてカルボジイミド、エポキシ等を単独もしくは併用で用いることができる。 In addition to the above components, the conductive paste of the present invention contains light such as benzotriazole-based UV absorbers, triazine-based UV absorbers, oxalic anilide-based UV absorbers, hindered amine light stabilizers, and the like. Stabilizers, phenolic antioxidants, phosphite antioxidants, thioether antioxidants, antioxidants such as phosphites, organic resin fine particles, fatty acid amide waxes, polyamide waxes, polyethylene waxes, oxidation Viscosity modifiers such as polyethylene wax, silica, organic bentonite, urea compound viscosity modifiers, surface modifiers such as vinyl compound surface modifiers, defoamers such as silicone defoamers, vinyl compound defoamers , Acidic phosphate-based curing catalysts and sulfonic acid-based curing catalysts, acetylacetone, benzotria Metal chelating agents such Lumpur acids, more can be used carbodiimide, epoxy and the like, alone or in combination as the resin decomposition inhibitor.
さらにまた、本発明の導電性ペーストには、無機物を添加することができる。無機物としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブテン、炭化カルシウム、ダイヤモンドカーボンラクタム等の各種炭化物;窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物;酸化チタン(チタニア)、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム等の各種酸化物;チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物;二硫化モリブデン等の硫化物;フッ化マグネシウム、フッ化炭素等の各種フッ化物;ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸;その他、滑石、ベントナイト、タルク、炭酸カルシウム、ベントナイト、カオリン、ガラス繊維、雲母等を用いることができる。これらの無機物を添加することによって、印刷性や耐熱性、さらには機械的強度を向上させることが可能となる場合がある。 Furthermore, an inorganic substance can be added to the conductive paste of the present invention. Examples of inorganic substances include silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, vanadium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, tungsten carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, calcium carbide, diamond carbon lactam, and other carbides; boron nitride , Various nitrides such as titanium nitride and zirconium nitride, various borides such as zirconium boride; various oxides such as titanium oxide (titania), calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, copper oxide and aluminum oxide; calcium titanate , Various titanate compounds such as magnesium titanate and strontium titanate; sulfides such as molybdenum disulfide; various fluorides such as magnesium fluoride and carbon fluoride; aluminum stearate, calcium stearate, zinc stearate, Various metal soaps such as magnesium stearate and the like; may be used talc, bentonite, talc, calcium carbonate, bentonite, kaolin, glass fiber, mica or the like. By adding these inorganic substances, it may be possible to improve printability, heat resistance, and mechanical strength.
本発明の導電性ペーストは、F値が55〜95%であることが好ましく、より好ましくは75〜90%である。F値とはペースト中に含まれる全固形分100重量部に対するフィラー重量部を示す数値であり、F値=(フィラー重量部/固形分重量部)×100で表される。ここで言うフィラー重量部とは導電性粉体の重量部、固形分重量部とは溶剤以外の成分の重量部であり、導電性粉体、感光性有機バインダー、光重合性化合物、光重合開始剤、有機溶剤その他のブロックイソシアネートや添加剤を全て含む。F値が55%未満であると良好な導電性が得られず、95%をこえると密着性及び/又は硬度が低下する傾向にある。さらに現像性の低下も避けられない。なお、ここで導電性粉体とは、導電性粉体(B)および非金属からなる導電性粉体の双方を指す。 The conductive paste of the present invention preferably has an F value of 55 to 95%, more preferably 75 to 90%. The F value is a numerical value indicating the filler part by weight with respect to 100 parts by weight of the total solid content contained in the paste, and is represented by F value = (filler part by weight / solid part by weight) × 100. The filler parts by weight here are parts by weight of the conductive powder, and the solid parts by weight are parts by weight of components other than the solvent. The conductive powder, photosensitive organic binder, photopolymerizable compound, and photopolymerization start. Contains all additives, organic solvents and other blocked isocyanates and additives. When the F value is less than 55%, good conductivity cannot be obtained, and when it exceeds 95%, the adhesion and / or hardness tends to decrease. Furthermore, a decrease in developability is inevitable. Here, the conductive powder refers to both the conductive powder (B) and the conductive powder made of a nonmetal.
本発明の感光性導電ペーストのグラインドゲージ測定による掻き跡は10μm以下であることが好ましく、5μm以下であることがより好ましい。特に好ましくは3μm以下である。10μm以下であることで塗膜の平滑性が良好となり、現像によるファインライン性が良好となる。一方でグラインドゲージによる掻き跡が10μmより大きくなると、塗膜の平滑性が悪化し、結果として現像によるファインライン性が顕著に悪化する。
尚、グラインドゲージ測定は一端の深さが25μmで他端の深さが0μmである溝を掘った板上を水平方向に深さ25μmから0μmに向って、ペーストを掻き取った時に出来る掻き跡の長さのことをいう。
グラインドゲージ測定による掻き跡を前記範囲に制御する方法としては、後述の所定のフィルターにより感光性導電ペーストを濾過する方法が挙げられる。The scratch by the grind gauge measurement of the photosensitive conductive paste of the present invention is preferably 10 μm or less, and more preferably 5 μm or less. Particularly preferably, it is 3 μm or less. When the thickness is 10 μm or less, the smoothness of the coating film becomes good, and the fine line property by development becomes good. On the other hand, when the scratch mark by the grind gauge is larger than 10 μm, the smoothness of the coating film is deteriorated, and as a result, the fine line property by development is remarkably deteriorated.
Grind gauge measurement is a scratch formed when the paste is scraped horizontally from a depth of 25 μm to 0 μm on a grooved plate having a depth of 25 μm at one end and a depth of 0 μm at the other end. It means the length of.
Examples of the method for controlling the scratch by the grind gauge measurement within the above range include a method of filtering the photosensitive conductive paste with a predetermined filter described later.
本発明の感光性導電性ペーストの製造方法は特に限定されないが、例えば、以下のような工程により、製造することができる。まず、感光性有機バインダー(A)を有機溶剤(E)に溶解する。次いでこの溶液に導電性粉体(B)、光重合性化合物(C)、光重合開始剤(D)、その他ブロックイソシアネートや沈降防止剤などの添加剤を添加し、ダブルプラネタリーやディゾルバー、遊星式の攪拌機等で予備分散を実施する。次いでこれを、三本ロールミルで分散して、導電性ペーストを得る。このような工程により得られた導電性ペーストは、さらに後述の濾過を行う。
また、本発明のような溶剤含有量が少ない導電性ペーストにおいては、三本ロールミルを用いる分散工程が生産効率の点で特に有効であるが、その他の分散機、例えばビーズミル、ニーダー、エクストルーダーなどを用いて分散しても何ら問題はない。Although the manufacturing method of the photosensitive electrically conductive paste of this invention is not specifically limited, For example, it can manufacture by the following processes. First, the photosensitive organic binder (A) is dissolved in the organic solvent (E). Next, conductive powder (B), photopolymerizable compound (C), photopolymerization initiator (D), and other additives such as blocked isocyanate and anti-settling agent are added to this solution, and double planetary, dissolver, planet Preliminary dispersion is carried out with an agitator of the type. Subsequently, this is disperse | distributed with a 3 roll mill, and an electroconductive paste is obtained. The conductive paste obtained by such a process is further filtered as described later.
Further, in a conductive paste with a low solvent content as in the present invention, a dispersion process using a three-roll mill is particularly effective in terms of production efficiency, but other dispersers such as a bead mill, a kneader, an extruder, etc. There is no problem even if it is distributed using.
以下、本発明における感光性導電性ペーストの濾過の工程に関して説明する。
感光性銀ペーストを濾過するフィルターとしては目開きが30μm以下のフィルターを使用する。目開きが30μmを超えるフィルターを用いた場合、導電性粉体の未分散物、粗大粒子、異物などが除去できなくなり、ペースト塗膜表面に突起が生じるため、平滑性が低下する。その結果、現像性が低下しファインパターン性が得られずショート不良を起こす。
一方で、目開きは3μm以上が好ましく、これより細かくすると銀粉の粒子径によっては、濾過速度が顕著に落ち、最終的には濾過フィルターが目詰まりする。結果的には濾過フィルター交換回数が増え、生産効率が著しく低下する。Hereinafter, the filtration process of the photosensitive conductive paste in the present invention will be described.
As a filter for filtering the photosensitive silver paste, a filter having an opening of 30 μm or less is used. When a filter having a mesh opening of more than 30 μm is used, undispersed conductive powder, coarse particles, foreign matter, etc. cannot be removed, and protrusions are formed on the paste coating film surface, resulting in a decrease in smoothness. As a result, developability deteriorates, fine pattern properties cannot be obtained, and short circuit failure occurs.
On the other hand, the opening is preferably 3 μm or more, and if it is finer than this, depending on the particle diameter of the silver powder, the filtration rate is remarkably lowered, and finally the filtration filter is clogged. As a result, the number of filtration filter replacements increases, and the production efficiency decreases significantly.
感光性銀ペーストを濾過するフィルターの材質はステンレス、ニッケル、ポリエステル、ナイロン、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリプロピレンその他金属等特には限定されないが、耐久性の観点からステンレスが好ましい。また、これらで作られたフィルター表面をフラット加工やテフロン(登録商標)加工などをすることによって濾過精度を上げることも何ら制約はない。 The material of the filter for filtering the photosensitive silver paste is not particularly limited, such as stainless steel, nickel, polyester, nylon, PTFE (polytetrafluoroethylene), polypropylene and other metals, but stainless steel is preferable from the viewpoint of durability. Moreover, there is no restriction | limiting in order to raise the filtration precision by carrying out the flat process, the Teflon (trademark) process, etc. on the filter surface made from these.
感光性銀ペーストを濾過する方式としては特に限定されないが、耐摩耗性に優れたプラスチック(例えばポリオキシメチレン)で作られた攪拌羽根を攪拌回転しながら、ペーストを自重でこし取る方式が装置的にも簡便で、製造効率も良い。
攪拌の回転数としては、ペースト濾過が製造効率を損なわない程度であれば限定はしない。
これら濾過機としては(株)プロテック社製のPF160A,PF320Aなどが好ましい。また装置のオプションとして加圧することや、減圧することで濾過効率を改善することも何ら制約は求めない。
また、濾過の際には発熱が伴うことがあるが、感光性導電ペーストの温度が高くなると粒子の安定性が低下し、再凝集する等の問題が生じる他、一部の材料が硬化反応することで異物を生じる場合がある。このため、濾過時の感光性導電ペースト温度の上昇を防止するために、濾過装置に冷却装置を装備することが好ましい。The method of filtering the photosensitive silver paste is not particularly limited, but the method of scraping the paste with its own weight while stirring and rotating a stirring blade made of plastic (for example, polyoxymethylene) with excellent wear resistance is apparatus-like. In addition, the manufacturing efficiency is good.
The number of rotations of stirring is not limited as long as paste filtration does not impair manufacturing efficiency.
As these filters, PF160A and PF320A manufactured by Protech Co., Ltd. are preferable. In addition, there is no restriction on improving the filtration efficiency by pressurizing or depressurizing as an option of the apparatus.
In addition, heat generation may occur during filtration, but if the temperature of the photosensitive conductive paste increases, the stability of the particles decreases, causing problems such as re-aggregation, and some materials undergo a curing reaction. This may cause foreign matter. For this reason, in order to prevent an increase in the temperature of the photosensitive conductive paste during filtration, it is preferable to equip the filtration device with a cooling device.
上記感光性銀ペーストの濾過効率改善を目指して加圧する場合、ペーストの粘度や濾過効率等に応じ、大気圧以上の圧力を適宜設定すればよく、特に限定されないが、濾過装置の部品の耐久性、作業の安全性、生産性等を考慮すると、0.1〜0.4MPaの範囲であることが好ましく、0.2〜0.4MPaの範囲であることがより好ましく、0.25〜0.35MPaの範囲であることが特に好ましい。 When pressurizing with the aim of improving the filtration efficiency of the photosensitive silver paste, the pressure above atmospheric pressure may be set as appropriate according to the viscosity of the paste, the filtration efficiency, etc., and is not particularly limited. In view of work safety, productivity, etc., the range is preferably 0.1 to 0.4 MPa, more preferably 0.2 to 0.4 MPa, and 0.25 to 0. A range of 35 MPa is particularly preferable.
上記の濾過によって異物、凝集物が除去された否かの判断は、フィルターを通過せずにフィルター上に残った異物の数によっても判定できるが、濾過後のペーストのグラインドゲージを測定することや、所定の工程を経て形成された導電性薄膜の表面粗さ(Ra)を測定することでも効果を確認することができる。 Judgment as to whether foreign matter and aggregates have been removed by the above filtration can also be judged by the number of foreign matters remaining on the filter without passing through the filter, but it is possible to measure the grind gauge of the paste after filtration. The effect can also be confirmed by measuring the surface roughness (Ra) of the conductive thin film formed through a predetermined process.
本発明の感光性導電ペーストを用いて所定の手順を経て作製した塗膜の表面平滑性(Ra)は0.40μm以下であることが好ましい。
実際に上記30μm以下のフィルターで濾過した感光性銀ペーストを用いることで、粗大粒子や異物がカットされ、算術平均粗さRa値を0.40μm以下にすることができる。
また上記Ra値を0.40μm以下とすることで導電性物質の規則的な配向性が高まるこ
とで導電性回路の抵抗値を安定化できる他、露光工程時に表面平滑性が良好であることで、塗膜表面でのUV光の散乱を低減することで、後の現像時に直線性の高い導電性回路を得ることができるRaが0.40μmを超えると、塗膜平滑性が悪く、UV露光の際にUV光の散乱によって現像後のファインライン性が低下する。一方で、下限は特に設定はしないが、塗膜平滑性が良好であると表面に導電性のフィラーが出にくくなっており導電性が低下するため、下限は0.05μm以上が好ましい。
なお、ここで算術平均粗さRa値とは、JIS B 0601−1994に定義されているものをいう。It is preferable that the surface smoothness (Ra) of a coating film produced through a predetermined procedure using the photosensitive conductive paste of the present invention is 0.40 μm or less.
By using the photosensitive silver paste actually filtered with the filter of 30 μm or less, coarse particles and foreign matters are cut, and the arithmetic average roughness Ra value can be reduced to 0.40 μm or less.
Further, by setting the Ra value to 0.40 μm or less, the regular orientation of the conductive material is increased, so that the resistance value of the conductive circuit can be stabilized and the surface smoothness is good during the exposure process. By reducing the scattering of UV light on the coating surface, it is possible to obtain a highly linear conductive circuit during subsequent development. If Ra exceeds 0.40 μm, coating smoothness is poor and UV exposure In this case, the fine line property after development deteriorates due to scattering of UV light. On the other hand, the lower limit is not particularly set, but if the coating film smoothness is good, the conductive filler is difficult to appear on the surface and the conductivity is lowered. Therefore, the lower limit is preferably 0.05 μm or more.
Here, the arithmetic average roughness Ra value is defined in JIS B 0601-1994.
本発明の感光性導電ペーストを用いて、導電性薄膜あるいは細線を形成する手順としては、下記の(1)〜(4)の工程を含む。
(1)感光性導電ペーストを基材上に塗布し、110℃以下の温度において乾燥する工程、
(2)次いで前記塗布された感光性導電ペーストの一部を露光する工程、
(3)次いで未露光部を現像する工程
(4)現像されなかった露光部を140℃以下の温度において乾燥させる工程
工程(1)については本発明の導電性ペーストをスクリーン印刷法やスピンコートやバーコーター、ブレードコーター、ディップ法などを用いて基材上に塗布または印刷して塗膜を形成させる。
塗布方法については上記のどの塗布方法で塗布してもよいが、生産性、品質安定性の面からスクリーン印刷法で実施することが好ましい。基材としては特に限定はされないが、例えば、ポリカーボネート、アクリル、ポリイミド、ポリエステル等の基材が挙げられる。また、前記基材と導電性膜との間に透明導電性層を設け、導電性薄膜を透明導電性層上に積層することにより、導電性積層体を得ることができる。透明導電性層の素材は特に限定されないが、例えば、酸化インジウム・スズを主成分としてなるITO膜の導電薄膜を適用することが可能である。また、透明導電性層は基材全面に形成されたものだけでなく、エッチングにより透明導電性層の一部が除去されたものを使用することもできる。その他、ガラス基板やガラスエポキシ基板、ガラスポリイミド基板セラミック基板、ポリイミド基板、ビスマレイミドトリアジン)板、フェノール基板、紙フェノールなどの基板を用いることができる。
次いで上記で基板上に形成したパターンを例えば、熱風循環式乾燥炉、遠赤外線乾燥炉等を用い、例えば約60〜110℃で3〜30分程度乾燥させて、塗膜内部の有機溶剤を蒸発させる必要がある。これは次の露光工程において形成した塗膜とネガマスクを接触させる必要があるため、タック性を低減させる必要があるためである。
尚、本実施態様の感光性導電ペーストは、予めフィルム状に成膜したドライフィルムとして用いても何ら問題はない。
また、上記乾燥して得られるパターンの膜厚は、現像性が良好であるという観点と電気回路としての導電性の観点から3μm以上が好ましく、4m以上がより好ましい。一方で、現像性の観点から、厚みが厚いと現像液が塗膜内部に十分浸透せず、多大な残渣が残るという観点から、12μm以下が好ましく、10μm以下がさらに好ましい。The procedure for forming a conductive thin film or fine wire using the photosensitive conductive paste of the present invention includes the following steps (1) to (4).
(1) The process of apply | coating the photosensitive electrically conductive paste on a base material, and drying at the temperature of 110 degrees C or less,
(2) Next, a step of exposing a part of the applied photosensitive conductive paste,
(3) Next, the step of developing the unexposed portion (4) The step of drying the unexposed exposed portion at a temperature of 140 ° C. or lower (1) For the conductive paste of the present invention, the screen printing method, spin coating, A coating film is formed by applying or printing on a substrate using a bar coater, a blade coater, a dip method or the like.
The coating method may be any of the above-described coating methods, but it is preferably performed by a screen printing method from the viewpoint of productivity and quality stability. Although it does not specifically limit as a base material, For example, base materials, such as a polycarbonate, an acryl, a polyimide, polyester, are mentioned. Moreover, a conductive laminated body can be obtained by providing a transparent conductive layer between the said base material and a conductive film, and laminating | stacking a conductive thin film on a transparent conductive layer. The material of the transparent conductive layer is not particularly limited. For example, a conductive thin film of ITO film mainly composed of indium tin oxide can be applied. Further, the transparent conductive layer is not limited to the one formed on the entire surface of the base material, but a layer obtained by removing a part of the transparent conductive layer by etching can also be used. In addition, a substrate such as a glass substrate, a glass epoxy substrate, a glass polyimide substrate, a ceramic substrate, a polyimide substrate, a bismaleimide triazine) plate, a phenol substrate, or paper phenol can be used.
Next, the pattern formed on the substrate as described above is dried, for example, at about 60 to 110 ° C. for about 3 to 30 minutes using, for example, a hot air circulation drying furnace or a far infrared drying furnace, and the organic solvent inside the coating film is evaporated. It is necessary to let This is because it is necessary to reduce the tackiness because it is necessary to bring the coating film formed in the next exposure step into contact with the negative mask.
In addition, there is no problem even if the photosensitive electrically conductive paste of this embodiment is used as a dry film formed into a film in advance.
The film thickness of the pattern obtained by drying is preferably 3 μm or more, more preferably 4 m or more, from the viewpoint of good developability and the conductivity of an electric circuit. On the other hand, from the viewpoint of developability, the thickness is preferably 12 μm or less, and more preferably 10 μm or less, from the viewpoint that if the thickness is large, the developer does not sufficiently penetrate into the coating film and a large amount of residue remains.
工程(2)については(1)で作製した塗膜にフォトマスクを介してパターン露光して、現像を行う。露光方法としては、例えば、所定の露光パターンを有するフォトマスク(ネガ型、ポジ形)を用いた接触露光又は非接触露光が一般的であるが、フォトマスクを用いずに、レーザー光などで直接描画する方法を用いても良い。露光光源としては、ハロゲンランプ、高圧水銀灯、レーザー光、マルチランプ、メタルハライドランプ、ブラックランプ、無電極ランプなどが使用される。露光量としては、50〜1000mJ/cm2程度が好ましく、線太りや、生産性の観点から、100mJ/cm2〜600mJ/cm2がさらに好ましい。
工程(3)については現像方法としては、スプレー法、浸漬法等が用いられる。現像液としては、例えば感光性導電ペースト中にカルボキシル基を含有する場合、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、珪酸ナトリウムなどの金属アルカリ水溶液や、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミンなどのアミン水溶液が用いられる。現像液濃度としては0.01〜10重量%であることが好ましく、0.1〜5重量%であることがより好ましい。アルカリ水溶液の濃度が0.01重量%未満であると可溶部が除去されない傾向があり、10重量%を超えるとパターン部を剥離させ、また、非可溶部を腐食させる傾向がある。また、現像時の現像温度は、20〜50℃で行うことが工程管理上好ましい但し、カルボキシル基が中和され、未露光部が除去されればよく、これらの現像液や、現像液濃度、現像温度に限定されるものではない。また、現像後、不要な現像液の除去のため、水洗や酸中和を行うことが好ましい。
以上の現像工程については、アルカリ現像液、水洗、酸中和ゾーン、さらには乾燥ゾーンが設けられた連続槽式の現像装置を用いると生産効率が向上するので好ましい。
上記のようにそして、露光、現像により得られた感光性導電ペーストのパターン塗膜を後乾燥、後硬化させて電極パターンを形成する。
工程(4)については工程(1)と同様に熱風循環式乾燥炉、遠赤外線乾燥炉等を用いることが好ましい。乾燥、硬化温度についてはパターン塗膜を、100〜180℃の温度、好ましくは110−140℃の温度にて、10〜60分程度加熱処理を行うことで電極パターンが形成される。
100℃より低い温度で最終硬化すると、硬化反応が進まず、さらには溶剤が残存することで所望の導電性が発現しない場合がある。一方で、180℃より高い温度で最終硬化すると、基材の変形が生じる場合があり、密着性の低下が生じる場合がある。In step (2), the coating film prepared in (1) is subjected to pattern exposure through a photomask and developed. As an exposure method, for example, contact exposure or non-contact exposure using a photomask (negative type or positive type) having a predetermined exposure pattern is generally used, but directly using a laser beam or the like without using a photomask. A drawing method may be used. As the exposure light source, a halogen lamp, a high-pressure mercury lamp, a laser beam, a multi-lamp, a metal halide lamp, a black lamp, an electrodeless lamp, or the like is used. The exposure amount is preferably about 50~1000mJ / cm 2, line thickening and, from the viewpoint of productivity, 100mJ / cm 2 ~600mJ / cm 2 is more preferred.
In the step (3), as a developing method, a spray method, a dipping method or the like is used. As the developer, for example, when the photosensitive conductive paste contains a carboxyl group, a metal alkali aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium silicate, monoethanolamine, diethanolamine, triethanol, etc. An aqueous amine solution such as an amine is used. The developer concentration is preferably 0.01 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 5% by weight. If the concentration of the aqueous alkali solution is less than 0.01% by weight, the soluble part tends to be removed, and if it exceeds 10% by weight, the pattern part tends to be peeled off and the insoluble part tends to corrode. The development temperature during development is preferably 20 to 50 ° C. in terms of process control, provided that the carboxyl group is neutralized and the unexposed area is removed. These developer, developer concentration, The developing temperature is not limited. Further, after the development, it is preferable to perform washing with water and acid neutralization in order to remove unnecessary developer.
For the above development step, it is preferable to use a continuous tank type developing device provided with an alkali developer, water washing, an acid neutralization zone, and further a drying zone, since the production efficiency is improved.
As described above, the pattern coating film of the photosensitive conductive paste obtained by exposure and development is post-dried and post-cured to form an electrode pattern.
About a process (4), it is preferable to use a hot-air circulation type drying furnace, a far-infrared drying furnace, etc. similarly to a process (1). About drying and hardening temperature, an electrode pattern is formed by heat-processing a pattern coating film at the temperature of 100-180 degreeC, Preferably it is the temperature of 110-140 degreeC for about 10 to 60 minutes.
When final curing is performed at a temperature lower than 100 ° C., the curing reaction does not proceed, and further, the solvent may remain, so that desired conductivity may not be exhibited. On the other hand, when the final curing is performed at a temperature higher than 180 ° C., the base material may be deformed, and the adhesion may be lowered.
本発明の導電性積層体を用い、タッチパネルを製造することができる。タッチパネルは、抵抗膜方式であっても静電容量方式であってもよい。いずれのタッチパネルにも適用が可能であるが、本ペーストは、細線形成に好適であるため、静電容量方式に用いられることが好ましい。 A touch panel can be manufactured using the conductive laminate of the present invention. The touch panel may be a resistive film type or a capacitive type. Although it can be applied to any touch panel, since this paste is suitable for forming a thin line, it is preferably used for a capacitance method.
タッチパネルの製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ITO膜等の透明導電性層を積層した基材上に、導電性ペーストを塗布又は印刷し、露光、現像を経て作製した導電性回路を加熱により硬化させ、導電性積層体を形成させ、得られる導電性積層体を別の導電性積層体と貼り合わせることにより製造することができる。 Although it does not specifically limit as a manufacturing method of a touch panel, For example, on the base material which laminated | stacked transparent conductive layers, such as an ITO film | membrane, it applied and printed the conductive paste, and produced through exposure and development. The conductive circuit can be cured by heating to form a conductive laminate, and the obtained conductive laminate can be bonded to another conductive laminate.
本発明の導電性ペーストは、タッチパネルの電極回路配線用として好適に用いられるが、それ以外にも、電磁波シールド用途、電子部品の回路形成用途、端子やリード線の導電性接着剤等の用途にも使用することが可能である。 The conductive paste of the present invention is preferably used for electrode circuit wiring of touch panels, but besides that, it is used for electromagnetic shielding applications, electronic component circuit formation applications, conductive adhesives for terminals and lead wires, etc. Can also be used.
本発明の感光性導電性ペーストは最終的に熱および光にて硬化さえすることができれば、従来のスクリーン印刷用のペーストとして用いても何ら問題はない。その他例えばグラビア印刷、凸版印刷等、その他印刷方式にも適用することができる。 The photosensitive conductive paste of the present invention can be used as a conventional screen printing paste as long as it can be finally cured by heat and light. Other printing methods such as gravure printing and letterpress printing can also be applied.
以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、特に断らない限り例中の「部」は「重量部」を示し、固形分濃度とは有機溶剤を完全に揮発させた後の不揮発分のことを示す。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the following embodiment. Further, unless otherwise specified, “parts” in the examples indicates “parts by weight”, and the solid content concentration indicates a nonvolatile content after the organic solvent is completely volatilized.
本発明における導電性ペーストの評価は、下記の方法により行った。 The conductive paste in the present invention was evaluated by the following method.
1.数平均分子量 1. Number average molecular weight
2.酸価
試料樹脂0.2gを精秤し20mlのクロロホルムに溶解した。ついで、0.01Nの水酸化カリウム(エタノール溶液)で滴定して求めた。指示薬には、フェノールフタレイン溶液を用いた。酸価の単位はeq/ton、すなわち試料1トン当たりの当量とした。2. Acid value 0.2 g of sample resin was precisely weighed and dissolved in 20 ml of chloroform. Subsequently, it titrated with 0.01N potassium hydroxide (ethanol solution). A phenolphthalein solution was used as an indicator. The unit of the acid value was eq / ton, that is, the equivalent per 1 ton of the sample.
3.グラインドゲージ測定
グラインドゲージ(TAIYU社製)を用いて感光性導電ペーストのグラインドゲージ値の測
定を実施した。値は掻き跡が発生する位置を読み取り、測定は同一サンプルにおいて2回行い、大きい方の値を採用した。3. Grind gauge measurement The grind gauge value of the photosensitive conductive paste was measured using a grind gauge (manufactured by TAIYU). For the value, the position where the scratch was generated was read, the measurement was performed twice on the same sample, and the larger value was adopted.
4.算術平均粗さ(Ra)の測定
(算術平均粗さ評価サンプルの作製)
厚み100μmのアニール処理をしたPETフィルム(東レ社製ルミラーS)にスクリーン版として東京プロセスサービス社製のST400ステンレスメッシュ(版サイズ320mm、乳剤厚10μm、線径23μm)を用い、幅80mm、長さ120mmの現像評価用のべた塗りパターンを形成し、熱風循環式乾燥炉にて90℃で10分間乾燥して、指触乾燥性の良好な銀パターンを形成した。スキージー圧を0.4MPa、スキージー速度を100mm/sec、クリアランスを1.5mmとした。
パターン形成後、熱風乾燥機において90℃で10分間乾燥することで、Ra測定用の銀パターンを形成した。
(算術平均粗さ(Ra)の測定)
株式会社東京精密(機種名ハンディーサーフ、E−35Bメーカー)を用いて上記パターンの算術表面粗さRa値(μm)を測定した。測定条件として、カットオフ値0.8mm、測定長さ10mmとした。
5.物性測定用導電性積層体テストピースの作製
厚み100μmのアニール処理をしたPETフィルム(東レ社製ルミラーS)およびITO膜(尾池工業(株)製、KH300)のそれぞれに、400メッシュのポリエステルスクリーンを用いてスクリーン印刷法により導電性ペーストを印刷し、熱風循環式乾燥炉にて90℃×10分乾燥させ、幅80mm、長さ120mmのパターンを形成した。尚、乾燥膜厚が4〜6μmになるように印刷時の塗布厚を調整した。
その後、上記パターンへ積算光量が150mJ/cm2となるよう露光し、液温25℃の0.2wt%Na2CO3水溶液を用いて現像を行い、次いで水洗した。その後、熱風循環式乾燥炉にて140℃×30分で熱硬化し、以下に示す比抵抗、密着性、鉛筆硬度測定用の幅25mm、長さ100mmの導電性積層体テストピースを作製した。4). Measurement of arithmetic average roughness (Ra) (preparation of arithmetic average roughness evaluation sample)
An ST400 stainless steel mesh (plate size: 320 mm, emulsion thickness: 10 μm, wire diameter: 23 μm) manufactured by Tokyo Process Service Co., Ltd. was used as a screen plate on a PET film (Lumirror S manufactured by Toray Industries, Inc.) that had been annealed to a thickness of 100 μm. A solid coating pattern for development evaluation of 120 mm was formed and dried at 90 ° C. for 10 minutes in a hot air circulation drying oven to form a silver pattern with good touch drying properties. The squeegee pressure was 0.4 MPa, the squeegee speed was 100 mm / sec, and the clearance was 1.5 mm.
After pattern formation, a silver pattern for Ra measurement was formed by drying at 90 ° C. for 10 minutes in a hot air dryer.
(Measurement of arithmetic average roughness (Ra))
The arithmetic surface roughness Ra value (μm) of the above pattern was measured using Tokyo Seimitsu Co., Ltd. (model name Handy Surf, E-35B manufacturer). The measurement conditions were a cut-off value of 0.8 mm and a measurement length of 10 mm.
5. Preparation of Conductive Laminate Test Piece for Measuring Physical Properties A 400-mesh polyester screen is applied to each of a PET film (Lumirror S manufactured by Toray Industries, Inc.) and an ITO film (KH300 manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd.) having a thickness of 100 μm. A conductive paste was printed by a screen printing method using, and dried at 90 ° C. for 10 minutes in a hot air circulation type drying furnace to form a pattern having a width of 80 mm and a length of 120 mm. In addition, the coating thickness at the time of printing was adjusted so that a dry film thickness might be set to 4-6 micrometers.
Thereafter, the pattern was exposed to an integrated light amount of 150 mJ / cm 2 , developed using a 0.2 wt% Na 2 CO 3 aqueous solution having a liquid temperature of 25 ° C., and then washed with water. Then, thermosetting was performed at 140 ° C. for 30 minutes in a hot-air circulation type drying furnace, and a conductive laminate test piece having a specific resistance, adhesion, width 25 mm, and length 100 mm for measuring pencil hardness as shown below was produced.
6.比抵抗
3でPETフィルム上に作製した導電性積層体テストピースのシート抵抗と膜厚を測定し、比抵抗を算出した。膜厚はゲージスタンドST−022(小野測器社製)を用い、PETフィルムの厚みをゼロ点として硬化塗膜の厚みを5点測定し、その平均値を用いた。シート抵抗はMILLIOHMMETER4338B(HEWLETT PACKARD社製)を用いてテストピース4枚について測定し、その平均値を用いた。6). The specific resistance was measured by measuring the sheet resistance and film thickness of a conductive laminate test piece produced on a PET film with a specific resistance of 3. For the film thickness, a gauge stand ST-022 (manufactured by Ono Sokki Co., Ltd.) was used, and the thickness of the cured coating film was measured at five points with the thickness of the PET film as the zero point, and the average value was used. The sheet resistance was measured for four test pieces using MILLIOHMMETER 4338B (manufactured by HEWLETT PACKARD), and the average value was used.
7.密着性
3でITO膜上に作製した導電性積層体テストピースを用いてJIS K−5400−5−8:1990に従って、セロテープ(登録商標)(ニチバン(株)製)を用い、剥離試験により評価した。但し、格子パターンの各方向のカット数は11個、カット間隔は1mmとした。100/100は剥離がなく密着性が良好なことを示し、0/100は全て剥離してしまったことを表す。7). Evaluation by peel test using cello tape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.) in accordance with JIS K-5400-5-8: 1990 using the conductive laminate test piece produced on the ITO film with adhesion 3 did. However, the number of cuts in each direction of the lattice pattern was 11, and the cut interval was 1 mm. 100/100 indicates that there is no peeling and good adhesion, and 0/100 indicates that all are peeled off.
9.鉛筆硬度
3でITO膜上に作製した導電性積層体テストピースを厚さ2mmのSUS304板上に置き、JIS K 5600−5−4:1999に従って鉛筆硬度を測定した。9. The conductive laminate test piece produced on the ITO film with a pencil hardness of 3 was placed on a 2 mm thick SUS304 plate, and the pencil hardness was measured according to JIS K 5600-5-4: 1999.
10.耐湿熱性試験:
3でITO膜上に作製した導電性積層体テストピースを、85℃、85%RH(相対湿度)下で120時間静置した後、取り出した。その後24時間常温で放置した後、各種評価を行った。10. Moisture and heat resistance test:
The conductive laminate test piece prepared on the ITO film in step 3 was left at 85 ° C. and 85% RH (relative humidity) for 120 hours, and then taken out. Then, after leaving at room temperature for 24 hours, various evaluations were performed.
11.ペースト粘度
粘度の測定はサンプル温度25℃において、BH型粘度計(東機産業社製)を用い、20rpmにおいて測定を実施した。11. Paste viscosity Viscosity was measured at 20 rpm using a BH viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at a sample temperature of 25 ° C.
12.導電性ペーストの貯蔵安定性
導電性ペーストをポリ容器に入れ、密栓したものを25℃で1ヶ月貯蔵した。貯蔵後に粘度測定及び上記3.導電性積層体テストピースにより作製したテストピースの評価を行った。
○:著しい粘度変化はなく、初期の比抵抗、鉛筆硬度および密着性を維持している。
×:著しい粘度上昇(初期粘度の2倍以上)または著しい粘度低下(初期粘度の1/2以下)、および/または、比抵抗、鉛筆硬度および/または密着性の低下、のいずれかが認められる。12 Storage stability of conductive paste The conductive paste was placed in a plastic container and sealed and stored at 25 ° C. for 1 month. 2. Viscosity measurement after storage and above 3. The test piece produced by the conductive laminate test piece was evaluated.
◯: There is no significant change in viscosity, and the initial specific resistance, pencil hardness and adhesion are maintained.
X: Either a significant increase in viscosity (more than twice the initial viscosity) or a significant decrease in viscosity (1/2 or less of the initial viscosity) and / or a decrease in specific resistance, pencil hardness and / or adhesion are observed. .
13.現像性試験:
現像性の評価項目、測定条件は以下の通りである。
14.現像用テストピースの作製
アニール処理をしたITO膜(尾池工業(株)製、KH300)に、導電性ペーストをスクリーン印刷法にて印刷した。スクリーン版としては東京プロセスサービス社製のST400ステンレスメッシュ(版サイズ320mm、乳剤厚10μm、線径23μm)を用い、幅80mm、長さ120mmの現像評価用のべた塗りパターンを形成し、熱風循環式乾燥炉にて90℃で10分間乾燥して、指触乾燥性の良好な銀パターンを形成した。
尚、乾燥膜厚が4〜6μmになるように印刷時の塗布厚を調整した。
スクリーン印刷条件は、スキージー圧を0.4MPa、スキージー速度を100mm/sec、クリアランスを1.5mmとした。
尚、乾燥膜厚が4〜6μmになるように印刷時の塗布厚を調整した。13. Developability test:
Evaluation items and measurement conditions for developability are as follows.
14 Production of Test Piece for Development A conductive paste was printed by screen printing on an annealed ITO film (KH300, manufactured by Oike Industry Co., Ltd.). ST400 stainless steel mesh (plate size 320 mm, emulsion thickness 10 μm, wire diameter 23 μm) manufactured by Tokyo Process Service Co., Ltd. was used as the screen plate, and a solid coating pattern for development evaluation with a width of 80 mm and a length of 120 mm was formed. The film was dried at 90 ° C. for 10 minutes in a drying furnace to form a silver pattern having good touch drying properties.
In addition, the coating thickness at the time of printing was adjusted so that a dry film thickness might be set to 4-6 micrometers.
Screen printing conditions were a squeegee pressure of 0.4 MPa, a squeegee speed of 100 mm / sec, and a clearance of 1.5 mm.
In addition, the coating thickness at the time of printing was adjusted so that a dry film thickness might be set to 4-6 micrometers.
15.現像性評価サンプル作製
その後、光源として高圧水銀灯を用い、上記パターンへネガマスクを介して、組成物上の積算光量が150mJ/cm2となるようにパターン露光した。次いで、液温25℃の0.2wt%Na2CO3水溶液を用いて現像を行った後、25℃の純粋にて水洗した。尚、現像時間は40秒、水洗時間は60秒とした。その後、熱風循環式乾燥炉にて140℃×30分で熱硬化し、図のようなライン/スペース(L/S)幅が30/30μm、長さ60mm、7mmのパターン(設計パターン)が計2本ずつ形成された試験片を作成した。15. Preparation of developability evaluation sample Then, a high pressure mercury lamp was used as a light source, and pattern exposure was performed such that the integrated light amount on the composition was 150 mJ / cm 2 through a negative mask. Next, development was performed using a 0.2 wt% Na 2 CO 3 aqueous solution having a liquid temperature of 25 ° C., and then washed with pure water at 25 ° C. The development time was 40 seconds and the washing time was 60 seconds. After that, it is cured in a hot-air circulating drying oven at 140 ° C for 30 minutes, and a pattern (design pattern) with a line / space (L / S) width of 30 / 30μm, length of 60m, and 7m as shown in the figure is measured. Two test pieces were formed.
16.現像性評価および現像後の導電性薄膜特性評価
5にて作製した(現像後の導電性薄膜の加工幅評価)ピースについて、
前記現像評価試験片において、残存部位の導電性膜の線幅を測定した。測定は、レーザー顕微鏡(キーエンスVHX−1000)を用いて行い、下記の評価判断基準で判定した。
○;現像後に残存している導電性薄膜のライン幅が28〜32μm
△;現像後に残存している導電性薄膜のライン幅が24〜27μmもしくは33〜36μm
×;現像後に残存している導電性薄膜のライン幅が23μm以下、もしくは37μm以上16. About developability evaluation and conductive thin film characteristic evaluation after development (process width evaluation of conductive thin film after development) 5
In the development evaluation test piece, the line width of the conductive film at the remaining portion was measured. The measurement was performed using a laser microscope (Keyence VHX-1000), and the determination was made according to the following evaluation criteria.
○: The line width of the conductive thin film remaining after development is 28 to 32 μm.
Δ: The line width of the conductive thin film remaining after development is 24 to 27 μm or 33 to 36 μm.
X: The line width of the conductive thin film remaining after development is 23 μm or less, or 37 μm or more.
(現像性評価1細線両端間導通性)
前記現像評価試験片において、細線の両端の間の導通が確保されているかにより評価した。具体的には、端子1a−端子1c間、端子2a−端子2c間、端子3a−端子3c間、端子A4a−端子4c間のそれぞれについてテスターを当てて導通の有無を確認し、下記評価基準で判定した。
○;4本の細線の全てについて細線の両端間に導通がある
△;4本の細線のうち、1〜3本について細線の両端間に導通がない
×;4本の細線の全てについて細線の両端間に導通がない
(現像性評価2隣接細線間絶縁性)
前記現像評価試験片において、隣接する細線の間の絶縁が確保されているかにより評価した。具体的には、端子1a−端子2a間、端子2a−端子3a間、端子3a−端子4a間、のそれぞれについてテスターを当てて導通の有無を確認し、下記評価基準で判定した。
○;すべての隣接細線間が絶縁されている
△;一部の隣接細線間が絶縁されている
×;すべての隣接細線間が絶縁されていない(Developability evaluation 1 Conductivity between both ends of fine wire)
The development evaluation test piece was evaluated based on whether or not conduction between both ends of the thin wire was ensured. Specifically, check the presence or absence of continuity by applying testers between terminals 1a and 1c, between terminals 2a and 2c, between terminals 3a and 3c, and between terminals A4a and 4c. Judged.
○: Conduction between both ends of the fine wire for all four fine wires. Δ: Conductivity between both ends of the thin wires for one of the four thin wires ×: Fine wires for all four thin wires No conduction between both ends (Developability evaluation 2 Insulation between adjacent fine wires)
The development evaluation test piece was evaluated based on whether insulation between adjacent thin wires was secured. Specifically, the presence / absence of conduction was confirmed by applying a tester between each of the terminals 1a and 2a, between the terminals 2a and 3a, and between the terminals 3a and 4a, and judged according to the following evaluation criteria.
○: All adjacent fine wires are insulated △: Some adjacent fine wires are insulated ×: All adjacent fine wires are not insulated
(現像後の未露光部位の残渣の評価)
前記露光後、現像後の評価試験片において、露光によって形成された導電性薄膜以外の現像されるべき未露光部分を顕微鏡で観察し、残渣の付着有無を下記評価基準により判定した。
○:現像されるべき未露光部位に残渣がない。
△:現像されるべき未露光部位に残渣が多少ある。
×:現像されるべき未露光部位に残渣が多く見られる。(Evaluation of unexposed residue after development)
After the exposure, in the evaluation test piece after development, an unexposed portion to be developed other than the conductive thin film formed by exposure was observed with a microscope, and the presence or absence of residue was determined according to the following evaluation criteria.
○: There is no residue in the unexposed area to be developed.
Δ: There are some residues at unexposed areas to be developed.
X: Many residues are seen in the unexposed areas to be developed.
(現像後の導電性薄膜と基材との密着性の評価)
前記現像後の導電性薄膜が残存している導電性薄膜部位の、基材に対する密着性を、セロテープ(登録商標)(ニチバン(株)製)を用いたテープ剥離テストにより、評価した。この評価は、試験片作成の24時間後直後(初期)とその後さらに85℃、85%RH(相対湿度)の湿熱環境下に120時間静置しさらに24時間常温で静置した後(耐湿熱試験後)に行った。
○:剥離がない。 △:一部剥離する。×:全て剥離する。(Evaluation of adhesion between conductive thin film and substrate after development)
The adhesion of the conductive thin film portion where the conductive thin film after development remained to the substrate was evaluated by a tape peeling test using cello tape (registered trademark) (manufactured by Nichiban Co., Ltd.). This evaluation was performed immediately after 24 hours (initial stage) after the test piece was prepared, and after that, after further standing in a moist heat environment of 85 ° C. and 85% RH (relative humidity) for 120 hours and then at room temperature for 24 hours (moisture heat resistance). After the test).
○: No peeling. Δ: Partially peeled off. X: All peel.
12.耐湿熱試験(2)
6で作製した現像後の配線を85℃、85%RH(相対湿度)で240時間加熱し、その後24時間常温で放置した後、抵抗値を測定した。抵抗値は、3本のパターンの平均値を採用し、判断基準は下記とした。
○:初期の抵抗値に対し、抵抗値の変動が20%未満である。
△;初期の抵抗値に対し、抵抗値の変動が20%以上である。
×:初期の抵抗値に対し、抵抗値の変動が30%以上である。12 Moisture and heat resistance test (2)
The developed wiring prepared in 6 was heated at 85 ° C. and 85% RH (relative humidity) for 240 hours, and then allowed to stand at room temperature for 24 hours, and then the resistance value was measured. For the resistance value, the average value of the three patterns was adopted, and the judgment criteria were as follows.
○: The variation of the resistance value is less than 20% with respect to the initial resistance value.
(Triangle | delta): The fluctuation | variation of a resistance value is 20% or more with respect to an initial stage resistance value.
X: The variation of the resistance value is 30% or more with respect to the initial resistance value.
実施例1
感光性有機バインダー(A)としてダイセル・オルネクス社製(ACA)Z320(固形分濃度が39wt%)を2564部(固形部換算1000部(溶剤(E)としてジプロピレングリコールモノメチルエーテルを1564部含む))、導電性粉体(B)として球状銀粉(D50=1.5μm)を8,940部、光重合性化合物(C)としてダイセル・オルネクス社製PETIA(ペンタエリスリトールトリアクリレート)を480部、光重合開始剤(D)としてBASF社製のOxe−01を2.5部、レベリング剤として共栄社化学(株)製のポリフローNo.90を50部、分散剤としてビックケミー・ジャパン(株)製のDisperbyk2155を60部、溶剤(E)としてさらにジプロピレングリコールモノメチルエーテル300部を配合し、チルド三本ロール混練り機に3回通して分散した。
次いで、ペースト濾過機(プロテック社製PF320A)に635メッシュ(ステンレスメッシュフィルター(線経20μm、目開き20μmの濾過フィルターを取り付け、上記ペーストの濾過を行った。その後、濾過して得られた導電性ペーストをPET基材、ITO膜(尾池工業(株)製、KH300)に対してそれぞれ所定のパターンに印刷後、90℃×10分間熱風乾燥機にて乾燥し、導電性薄膜を得た。その後、本導電性薄膜を用いて露光、現像、最終乾燥を行い、比抵抗、密着性、鉛筆硬度などの基本物性を測定し、現像性の評価を行った。ペーストおよびペースト塗膜、現像性の評価結果を表1に示した。Example 1
As photosensitive organic binder (A), Daicel Ornex Co. (ACA) Z320 (solid content concentration 39 wt%) is 2564 parts (1000 parts as solid part (including 1564 parts dipropylene glycol monomethyl ether as solvent (E)) ), 8,940 parts of spherical silver powder (D50 = 1.5 μm) as the conductive powder (B), 480 parts of PETIA (pentaerythritol triacrylate) manufactured by Daicel Ornex as photopolymerizable compound (C), light 2.5 parts Oxe-01 manufactured by BASF as a polymerization initiator (D), 50 parts Polyflow No. 90 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. as a leveling agent, Disperbyk 2155 manufactured by BYK Japan Japan Co., Ltd. as a dispersant. And 60 parts of dipropylene glycol monomethyl ether as solvent (E). The mixture was passed through a three-roll kneader and dispersed three times.
Next, a 635 mesh (stainless mesh filter (filter having a diameter of 20 μm, opening of 20 μm) was attached to a paste filter (Protech PF320A), and the paste was filtered. The conductive paste was printed on a PET substrate and ITO film (KH300, manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd.) in a predetermined pattern, and then dried with a hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes to obtain a conductive thin film. Thereafter, exposure, development, and final drying were performed using the conductive thin film, and basic properties such as specific resistance, adhesion, and pencil hardness were measured to evaluate developability. The evaluation results of the properties are shown in Table 1.
実施例2〜11
導電性ペーストの樹脂および配合を変えて実施例2〜11を実施し、全てにおいてペースト濾過を行った。導電性ペーストの配合および評価結果を表1に示した。実施例においては良好な塗膜物性、細線現像性を得ることができた。またITO膜への密着性、湿熱環境試験後の密着性も良好であった。Examples 2-11
Examples 2 to 11 were carried out by changing the resin and formulation of the conductive paste, and paste filtration was performed in all. Table 1 shows the formulation and evaluation results of the conductive paste. In the examples, good coating film properties and fine line developability could be obtained. Also, the adhesion to the ITO film and the adhesion after the wet heat environment test were good.
なお、表1において、感光性有機バインダー、導電性粉体、光重合性化合物、光重合開始剤、有機溶剤、その他配合物は以下のものを用いた。 In Table 1, the following were used as the photosensitive organic binder, conductive powder, photopolymerizable compound, photopolymerization initiator, organic solvent, and other compounds.
感光性有機バインダ A(1):カルボキシル基を有するアクリル系共重合体
ダイセル・オルネクス社製(ACA)Z320(重量平均分子量:23000、酸価2300eq/ton、固形分濃度39.0wt%
感光性有機バインダ A(2):カルボキシル基を有するアクリル系共重合体
ダイセル・オルネクス社製(ACA)300(重量平均分子量:23600、酸価 2020eq/ton、固形分濃度46.8wt%
感光性有機バインダ A(3):カルボキシル基を有するアクリル系共重合体
ダイセル・オルネクス社製(ACA)Z251(重量平均分子量:15000、酸価 1200eq/ton、45.5wt%
感光性有機バインダ A(4):カルボキシル基を有するアクリル系共重合体
ダイセルオルネクス社製ACA200M(重量平均分子量:13200、酸価 2000eq/ton、固形分濃度48.6wt%
導電性粉体B(1):球状銀粉(D50:1.5μm)
導電性粉体B(2):凝集銀粉(D50:6.1μm)
導電性粉体B(3):フレーク状銀粉(D50:3.0μm)
導電性粉体B(4):板状銀粉(D50:0.4μm)
光重合性化合物C(1):ダイセル・オルネクス社製PETIA(ペンタエリスリトールトリアクリレート)
光重合性化合物C(2):日本化薬社製サートマーSR399E(ジペンタエリスリトールヒドロキシペンタアクリレート)
光重合性化合物C(3):日本化薬社製カヤラッドNPGDA(ネオペンチルグリコールジアクリレート)
光重合化合物C(4):ダイセル・オルネクス社製EB770(ポリエステルアクリレート)
光重合開始剤D(1):BASF社製イルガキュアOxe-01
光重合開始剤D(2):BASF社製イルガキュア907
光重合開始剤D(3):BASF社製イルガキュア379EG
有機溶剤E(1):東邦化学(株)製ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(ハイソルブDPM)
有機溶剤E(2):東邦化学(株)製プロピレングリコールモノメチルエーテル(ハイソルブPM)
有機溶剤E(3):長瀬産業(株)製テキサノール(TEXOL)
有機溶剤E(4):(株)ダイセル製エチルジグリコールアセテート(EDGAC)
有機溶剤E(5):(株)ダイセル製プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)
添加剤1:石原産業(株)製 導電性酸化チタンFT−1000
添加剤2:楠本化成(株)製 沈降防止剤ディスパロン4200−10
添加剤3:ジャパンエポキシレジン(株)製 JER828
添加剤4:ナカライ(株)製 重合禁止剤ハイドロキノン
添加剤5:ブロックイソシアネート(2):バクセンデン製BI7960
添加剤6:オキセタン:東亞合成(株)製 OXT−121
硬化触媒:共同薬品(株)製KS1260
分散剤 :ビックケミー・ジャパン(株)社製Disperbyk-2155
消泡剤 :共栄社化学(株)AC300HFPhotosensitive organic binder A (1): Acrylic copolymer having a carboxyl group (ACA) Z320 (weight average molecular weight: 23000, acid value 2300 eq / ton, solid content concentration 39.0 wt%, manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd.
Photosensitive organic binder A (2): Acrylic copolymer having a carboxyl group, manufactured by Daicel Ornex (ACA) 30 (weight average molecular weight: 23600, acid value 2020 eq / ton, solid content concentration 46.8 wt%
Photosensitive organic binder A (3): Acrylic copolymer having a carboxyl group (ACA) Z251 (weight average molecular weight: 15000, acid value 1200 eq / ton, 45.5 wt%, manufactured by Daicel Ornex Co., Ltd.)
Photosensitive organic binder A (4): Acrylic copolymer having a carboxyl group ACA200M manufactured by Daicel Ornex (weight average molecular weight: 13200, acid value 2000 eq / ton, solid content concentration 48.6 wt%
Conductive powder B (1): Spherical silver powder (D50: 1.5 μm)
Conductive powder B (2): Aggregated silver powder (D50: 6.1 μm)
Conductive powder B (3): flaky silver powder (D50: 3.0 μm)
Conductive powder B (4): plate-like silver powder (D50: 0.4 μm)
Photopolymerizable compound C (1): PETIA (pentaerythritol triacrylate) manufactured by Daicel Ornex
Photopolymerizable compound C (2): Sartomer SR399E (dipentaerythritol hydroxypentaacrylate) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
Photopolymerizable compound C (3): Kayrad NPGDA (Neopentyl glycol diacrylate) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
Photopolymerization compound C (4): EB770 (polyester acrylate) manufactured by Daicel Ornex
Photoinitiator D (1): BASF Irgacure Oxe-01
Photopolymerization initiator D (2): Irgacure 907 manufactured by BASF
Photopolymerization initiator D (3): BASF Irgacure 379EG
Organic solvent E (1): Dipropylene glycol monomethyl ether (Hisolv DPM) manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.
Organic solvent E (2): Propylene glycol monomethyl ether (Hisolv PM) manufactured by Toho Chemical Co., Ltd.
Organic solvent E (3): Texanol manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd.
Organic solvent E (4): Ethyl diglycol acetate (EDGAC) manufactured by Daicel Corporation
Organic solvent E (5): Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) manufactured by Daicel Corporation
Additive 1: Conductive titanium oxide FT-1000 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
Additive 2: Anti-settling agent Disparon 4200-10 manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd.
Additive 3: JER828 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.
Additive 4: Polymerization inhibitor hydroquinone additive 5 manufactured by Nacalai Co., Ltd. 5: Block isocyanate (2): Baksenden BI7960
Additive 6: Oxetane: manufactured by Toagosei Co., Ltd. OXT-121
Curing catalyst: Kyodo Pharmaceutical Co., Ltd. KS1260
Dispersant: Disperbyk-2155 manufactured by Big Chemie Japan Co., Ltd.
Antifoaming agent: Kyoeisha Chemical Co., Ltd. AC300HF
(感光性有機バインダー樹脂A(5)の合成例1)
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器にメメチルメタクリレートとメタアクリル酸を0.76:0.24のモル比で仕込み、溶媒としてジプロピレングリコールモノメチルエーテル、触媒としてアゾビスイソブチロニトリルを入れ、窒素雰囲気下、80℃で2〜6時間攪拌し、樹脂溶液を得た。この樹脂溶液を冷却し、重合禁止剤としてメチルハイドロキノン、触媒としてテトラブチルホスホニウムブロミドを用い、グリシジルメタクリレートを、95〜105℃で16時間の条件で、上記樹脂のカルボキシル基1モルに対し0.12モルの割合の付加モル比で付加反応させ、冷却後取り出し、固形分濃度48.2wt%の光重合性官能基とカルボキシル基を含有する感光性アクリル共重合体樹脂溶液P(1)を得た。得られた樹脂の酸価(固形分換算)は1100eq/ton、Mwは10000であった。(Synthesis example 1 of photosensitive organic binder resin A (5))
A reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser and a thermometer was charged with methyl methacrylate and methacrylic acid in a molar ratio of 0.76: 0.24, dipropylene glycol monomethyl ether as a solvent, and azobisisobutyronitrile as a catalyst. The mixture was stirred at 80 ° C. for 2 to 6 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a resin solution. The resin solution was cooled, methylhydroquinone as a polymerization inhibitor, tetrabutylphosphonium bromide as a catalyst, and glycidyl methacrylate was added at 0.12 to 1 mol of the carboxyl group of the resin under the conditions of 95 to 105 ° C. for 16 hours. Addition reaction was carried out at an addition molar ratio of a molar ratio, and the mixture was cooled and taken out to obtain a photosensitive acrylic copolymer resin solution P (1) containing a photopolymerizable functional group and a carboxyl group with a solid content concentration of 48.2 wt%. The obtained resin had an acid value (in terms of solid content) of 1100 eq / ton and Mw of 10,000.
(感光性有機バインダー樹脂A(6)の合成例)
攪拌機、コンデンサー、温度計を具備した反応容器にFHPA(ビスフェノールフルオレン型エポキシ樹脂とアクリル酸との等当量反応物(新日鐵化学社製、ASF-400溶液:固形分濃度50wt%、固形分換算の酸価1.28mgKOH/g)の50%プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液206.26g(0.17mol)と、ビフェニルテトラカルボン酸二無水物0.085mol、テトラヒドロフタル酸無水物0.085mol、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート26.0g及びトリフェニルホスフィン0.45gを仕込み、120〜125℃に加熱下に6hr撹拌し、固形分濃度55.6wt%の光重合性官能基とカルボキシル基を含有する感光性エステル樹脂溶液P(2)を得た。得られた樹脂の酸価(固形分換算)は1850eq/ton、Mwは2600であった。(Synthesis example of photosensitive organic binder resin A (6))
In a reaction vessel equipped with a stirrer, condenser, and thermometer, FHPA (equivalent reaction product of bisphenolfluorene type epoxy resin and acrylic acid (manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., ASF-400 solution: solid content concentration 50 wt%, solid content conversion) Acid value 1.28mgKOH / g) 50% propylene glycol monomethyl ether acetate solution 206.26g (0.17mol), biphenyltetracarboxylic dianhydride 0.085mol, tetrahydrophthalic anhydride 0.085mol, propylene glycol monomethyl ether acetate 26.0g And 0.45 g of triphenylphosphine were added and stirred for 6 hours while heating at 120 to 125 ° C. to obtain a photosensitive ester resin solution P (2) containing a photopolymerizable functional group and a carboxyl group with a solid content concentration of 55.6 wt%. The resulting resin had an acid value (in terms of solid content) of 1850 eq / ton and Mw of 2600.
(有機バインダー樹脂A(7)の合成例)
攪拌機、コンデンサー、及び温度計を具備した反応容器にテレフタル酸700部、イソフタル酸700部、無水トリメリット酸16.9部、エチレングリコール983部、2−メチル−1、3−プロパンジオール154部、窒素雰囲気2気圧加圧下、160℃から230℃まで3時間かけてエステル化反応を行った。放圧後、テトラブチルチタネート0.92部を仕込み、次いで系内を徐々に減圧していき、20分かけて5mmHgまで減圧し、さらに0.3mmHg以下の真空下、260℃にて40分間重縮合反応を行った。窒素気流下、220℃まで冷却し、無水トリメリット酸を50.6部投入し、30分間反応を行いポリエステル樹脂を得た。得られた共重合ポリエステル(P-6)の組成はテレフタル酸/イソフタル酸/トリメリット酸//エチレングリコール/2−メチル−1,3−プロパンジオール=48/48/4//85/15(モル比)であった。得られた樹脂の酸価は250eq/ton、Mwは45000であった。(Synthesis example of organic binder resin A (7))
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a condenser, and a thermometer, 700 parts of terephthalic acid, 700 parts of isophthalic acid, 16.9 parts of trimellitic anhydride, 983 parts of ethylene glycol, 154 parts of 2-methyl-1,3-propanediol, The esterification reaction was carried out from 160 ° C. to 230 ° C. over 3 hours under a nitrogen atmosphere at 2 atm. After releasing the pressure, 0.92 part of tetrabutyl titanate was added, and then the pressure inside the system was gradually reduced to 5 mmHg over 20 minutes, and then the pressure was reduced to 260 ° C. for 40 minutes under a vacuum of 0.3 mmHg or less. A condensation reaction was performed. Under a nitrogen stream, the mixture was cooled to 220 ° C., 50.6 parts of trimellitic anhydride was added, and reacted for 30 minutes to obtain a polyester resin. The composition of the obtained copolyester (P-6) was terephthalic acid / isophthalic acid / trimellitic acid // ethylene glycol / 2-methyl-1,3-propanediol = 48/48/4 // 85/15 ( Molar ratio). The acid value of the obtained resin was 250 eq / ton and Mw was 45,000.
比較例1
感光性有機バインダー(A)としてダイセル・オルネクス社製(ACA)Z320(固形分濃度が39wt%)を2564部(固形部換算1000部(溶剤(E)としてジプロピレングリコールモノメチルエーテルを1564部含む))、導電性粉体(B)として球状銀粉(D50=1.5μm)を8,940部、光重合性化合物(C)としてダイセル・オルネクス社製PETIA(ペンタエリスリトールトリアクリレート)を480部、光重合開始剤(D)としてBASF社製のOxe−01を2.5部、レベリング剤として共栄社化学(株)製のポリフローNo.90を50部、分散剤としてビックケミー・ジャパン(株)製のDisperbyk2155を60部、溶剤(E)としてさらにジプロピレングリコールモノメチルエーテル300部を配合し、チルド三本ロール混練り機に3回通して分散した。
その後、得られた導電性ペーストをPET基材、ITO膜(尾池工業(株)製、KH300)に対してそれぞれ所定のパターンに印刷後、90℃×10分間熱風乾燥機にて乾燥し、導電性薄膜を得た。その後、本導電性薄膜を用いて露光、現像、最終乾燥を行い、比抵抗、密着性、鉛筆硬度などの基本物性を測定し、現像性の評価を行った。ペーストおよびペースト塗膜、現像性の評価結果を表2に示した。Comparative Example 1
As photosensitive organic binder (A), Daicel Ornex Co. (ACA) Z320 (solid content concentration 39 wt%) is 2564 parts (1000 parts as solid part (including 1564 parts dipropylene glycol monomethyl ether as solvent (E)) ), 8,940 parts of spherical silver powder (D50 = 1.5 μm) as the conductive powder (B), 480 parts of PETIA (pentaerythritol triacrylate) manufactured by Daicel Ornex as photopolymerizable compound (C), light 2.5 parts Oxe-01 manufactured by BASF as a polymerization initiator (D), 50 parts Polyflow No. 90 manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. as a leveling agent, Disperbyk 2155 manufactured by BYK Japan Japan Co., Ltd. as a dispersant. And 60 parts of dipropylene glycol monomethyl ether as solvent (E). The mixture was passed through a three-roll kneader and dispersed three times.
Thereafter, the obtained conductive paste was printed in a predetermined pattern on each of the PET substrate and the ITO film (manufactured by Oike Industry Co., Ltd., KH300), and then dried in a hot air dryer at 90 ° C. for 10 minutes. A conductive thin film was obtained. Thereafter, exposure, development, and final drying were performed using the conductive thin film, and basic properties such as specific resistance, adhesion, and pencil hardness were measured, and developability was evaluated. Table 2 shows the evaluation results of paste, paste coating film, and developability.
比較例2〜12
表2に示す成分及び配合により比較例1と同様に感光性導電ペーストを作製し、ペーストの濾過実施せず、もしくは目開きが30μmよりも大きい濾過フィルターを用いて濾過した後、アニール処理をしたPETフィルム、ITO膜(尾池工業(株)製を基材として塗膜を作製し、塗膜物性ならびに現像性の評価を比較例1と同様に行った。評価結果を表2に示す。表2のように、導電性ペーストの濾過を行わなかった場合、もしくは目開きが30μmよりも大きい濾過フィルターを用いて濾過した場合には、細線両端間導通性、隣接細線間絶縁性が悪化し、細線形状も悪かった。
なお、表2に示す、導電粉末、添加剤及び溶剤は、表1のものと同じである。Comparative Examples 2-12
A photosensitive conductive paste was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 with the components and blends shown in Table 2, and the paste was not filtered, or filtered using a filter with an opening larger than 30 μm, and then annealed. A coating film was prepared using a PET film and an ITO film (manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd.) as a base material, and the physical properties and developability of the coating film were evaluated in the same manner as in Comparative Example 1. The evaluation results are shown in Table 2. When the conductive paste is not filtered as in 2, or when filtration is performed using a filtration filter having an opening larger than 30 μm, the conductivity between both ends of the fine wires and the insulation between the adjacent fine wires deteriorate, The fine line shape was also bad.
The conductive powder, additive and solvent shown in Table 2 are the same as those in Table 1.
本発明の感光性導電性ペーストは、ペースト濾過によってペースト中の粗大粒子や異物を除去することで、現像による優れたファインパターン形成性を与える。また、湿熱環境信頼性に優れ、導電性薄膜としての塗膜耐久性を維持することができる導電性薄膜を提供することができ、例えば、タッチパネルを搭載する携帯電話、ノートパソコン、電子書籍などに用いる導電性ペーストとして有用である。 The photosensitive conductive paste of the present invention gives excellent fine pattern formability by development by removing coarse particles and foreign matters in the paste by paste filtration. In addition, it is possible to provide a conductive thin film that is excellent in wet heat environment reliability and can maintain the durability of the coating film as a conductive thin film. For example, it can be applied to a mobile phone, a notebook computer, an electronic book equipped with a touch panel, etc. It is useful as a conductive paste to be used.
1a、2a、3a、4a:端子A
1b、2b、3b、4b:端子B
1c、2c、3c、4c:端子C
5 :非導通部位(現像によって洗い流される未露光の導電性薄膜パターン)1a, 2a, 3a, 4a: terminal A
1b, 2b, 3b, 4b: Terminal B
1c, 2c, 3c, 4c: terminal C
5: Non-conductive portion (unexposed conductive thin film pattern washed away by development)
Claims (8)
(2)次いで前記感光性導電ペーストを基材上に塗布し、110℃以下の温度において乾燥する工程、
(3)次いで前記塗布された感光性導電ペーストの一部を露光する工程、
(4)次いで未露光部を現像する工程、
(5)現像されなかった露光部を140℃以下の温度において乾燥させる工程
上記(1)〜(5)の工程を含むことを特徴とする請求項4又は5に記載の導電性薄膜の製造方法。(1) A step of filtering photosensitive conductive paste with a filter having an opening of 30 μm or less,
(2) Next, a step of applying the photosensitive conductive paste on a substrate and drying at a temperature of 110 ° C. or lower,
(3) Next, a step of exposing a part of the applied photosensitive conductive paste,
(4) Next, developing the unexposed area,
(5) The process of drying the exposed part which was not developed at the temperature of 140 degrees C or less The process of said (1)-(5) is included, The manufacturing method of the electroconductive thin film of Claim 4 or 5 characterized by the above-mentioned. .
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