KR102580259B1 - Conductive adhesive composition - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 120℃ 이하에서의 가공이 가능하고, 등방성의 도전과 우수한 접착성을 겸비하는 도전성 접착제 조성물을 제공한다. (A) 융점이 100℃ 이상인 결정성 열가소성 수지와 (B) 비정성 열가소성 수지와 (C) 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지를 적어도 함유하는 수지 성분 100 질량부에 대하여, 덴드라이트 형상의 도전성 필러를 50∼300 질량부 함유하는, 도전성 접착제 조성물로 한다.The present invention provides a conductive adhesive composition that can be processed at 120°C or lower and has isotropic conductivity and excellent adhesiveness. For 100 parts by mass of the resin component containing at least (A) a crystalline thermoplastic resin with a melting point of 100°C or higher, (B) an amorphous thermoplastic resin, and (C) a carboxyl group-modified polyester resin, 50 to 50 parts by mass of a dendrite-shaped conductive filler is added. It is set as a conductive adhesive composition containing 300 parts by mass.
Description
본 발명은, 도전성(導電性) 접착제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive adhesive composition.
전자 부품과 기판을 전기적으로 접속하는 수단으로서, 도전성 필러가 분산된 도전성 접착제 조성물의 사용을 들 수 있다. 이와 같은 도전성 접착제 조성물로서는, 예를 들면 특허문헌 1에는, 기계적 강도, 내열성이 우수하고, 또한, 도전성이나 대전 방지성 등의 전기적 성질에도 우수한 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 하여, 비정성(非晶性) 열가소성 수지(성분 A), 결정성 열가소성 수지(성분 B), 도전성 카본블랙(성분 C), 및 성분 C의 도전성 카본블랙보다 비표면적이 큰 도전성 카본블랙 또는 중공(中空) 탄소 피브릴로 이루어지는 열가소성 수지 조성물이 기재되어 있다.As a means of electrically connecting an electronic component and a board, use of a conductive adhesive composition in which a conductive filler is dispersed may be used. As such a conductive adhesive composition, for example,
그러나, 용도에 따라서는 등방성(等方性)의 도전이 얻어지는 도전성 접착제 조성물이 요구되고 있는 바, 특허문헌 1에 기재된 열가소성 수지 조성물의 도전는 이방성(異方性)이며, 등방성으로 하기 위해 도전성 필러를 고배합하면, 접착성이 손상될 우려가 있었다.However, depending on the application, a conductive adhesive composition that provides isotropic conductivity is required. The thermoplastic resin composition described in
또한, 최근, 전자 부품 등의 열에 약한 부재의 접속, 예를 들면, 압전 필름의 전극 등에 사용되는 도전성 접착제 조성물은, 저온, 특히, 120℃ 이하의 온도에서의 가공이 가능한 것이 요구되고 있다. 이와 같은 과제에 대하여, 특허문헌 2에는, 제1 전자 부품의 단자와 제2 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름으로서, 막 형성 수지와, 경화성 수지와, 경화제와, 도전성 입자를 함유하고, 상기 막 형성 수지가, 결정성 수지와, 비정성 수지를 함유하는 이방성 도전 필름이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 제1 전자 부품의 단자와 제2 전자 부품의 단자를 이방성 도전 접속시키는 이방성 도전 필름으로서, 결정성 수지와, 비정성 수지와, 도전성 입자를 함유하고, 상기 결정성 수지가, 상기 비정성 수지가 가지는 수지를 특징짓는 결합과 동일하고, 수지를 특징짓는 결합을 가지는 결정성 수지를 함유하는 것을 특징으로 하는 이방성 도전 필름이 개시되어 있다. 그러나, 모두 이방성의 도전성 필름이다.In addition, in recent years, conductive adhesive compositions used for connecting heat-vulnerable members such as electronic components, for example, electrodes of piezoelectric films, etc. are required to be capable of processing at low temperatures, especially at temperatures of 120°C or lower. Regarding this problem,
또한, 특허문헌 4에는, (a) 융점이 40℃∼80℃인 결정성 폴리에스테르 수지와, (b) 라디칼 중합성 화합물과, (c) 라디칼 중합 개시제를 포함하는 접착제 조성물이 개시되고, 도전성 또는 이방 도전성을 부여하기 위하여, (f) 도전성 입자를 더 포함할 수 있는 취지가 개시되어 있다.In addition,
그러나, 전술한 바와 같이, 등방성의 도전를 얻기 위해서는, 도전성 필러를 고배합할 필요가 있고, 접착성과 등방성의 도전의 양립에 대하여 새로운 개선의 여지가 있었다.However, as described above, in order to obtain isotropic conductivity, it is necessary to mix a high level of conductive filler, and there is room for further improvement in terms of both adhesion and isotropic conductivity.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것이며, 120℃ 이하의 저온에서의 가공이 가능하고, 등방성의 도전과 우수한 접착성을 겸비한 도전성 접착제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was made in consideration of the above, and its purpose is to provide a conductive adhesive composition that can be processed at low temperatures of 120°C or lower and has isotropic conductivity and excellent adhesive properties.
본 발명의 도전성 접착제 조성물은, 상기 과제를 해결하기 위하여, (A) 융점이 100℃ 이상인 결정성 열가소성 수지와 (B) 비정성 열가소성 수지와 (C) 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지를 적어도 함유하는 수지 성분 100 질량부에 대하여, 덴드라이트 형상의 도전성 필러를 50∼300 질량부 함유하는 것으로 한다.In order to solve the above problems, the conductive adhesive composition of the present invention includes a resin component containing at least (A) a crystalline thermoplastic resin with a melting point of 100°C or higher, (B) an amorphous thermoplastic resin, and (C) a carboxyl group-modified polyester resin. With respect to 100 parts by mass, 50 to 300 parts by mass of dendrite-shaped conductive filler is contained.
상기 결정성 열가소성 수지(A)는 결정성 폴리에스테르인 것이 바람직하고, 상기 비정성 열가소성 수지(B)는 비정성 폴리에스테르인 것이 바람직하다.The crystalline thermoplastic resin (A) is preferably a crystalline polyester, and the amorphous thermoplastic resin (B) is preferably an amorphous polyester.
상기 도전성 필러는 구리 입자, 은 입자, 금 입자, 니켈 입자, 은 피복 구리 입자, 은 피복 구리합금 입자, 및 은 피복 니켈 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종인 것으로 할 수 있다.The conductive filler may be one or two types selected from the group consisting of copper particles, silver particles, gold particles, nickel particles, silver-coated copper particles, silver-coated copper alloy particles, and silver-coated nickel particles.
상기 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 유리 전이점은 10∼30℃인 것으로 할 수 있다.The glass transition point of the carboxyl group-modified polyester resin (C) may be 10 to 30°C.
상기 비정성 열가소성 수지(B)의 유리 전이점은 50∼120℃인 것으로 할 수 있다.The glass transition point of the amorphous thermoplastic resin (B) may be 50 to 120°C.
상기 결정성 열가소성 수지(A)와 상기 비정성 열가소성 수지(B)의 함유 비율((A)/(B))은, 질량비로 60/40∼90/10인 것으로 할 수 있다.The content ratio ((A)/(B)) of the crystalline thermoplastic resin (A) and the amorphous thermoplastic resin (B) may be 60/40 to 90/10 in mass ratio.
상기 수지 성분 100 질량부 중, 상기 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 함유량은, 15∼35 질량부인 것으로 할 수 있다.The content of the carboxyl group-modified polyester resin (C) in 100 parts by mass of the resin component can be 15 to 35 parts by mass.
본 발명에 관한 도전성 접착제 조성물에 의하면, 120℃ 이하의 저온에서의 가공이 가능하고, 등방성의 도전과 우수한 접착성이 얻어진다.According to the conductive adhesive composition according to the present invention, processing at a low temperature of 120°C or lower is possible, and isotropic conductivity and excellent adhesiveness are obtained.
[도 1] 70℃ 크리프 강도 및 인장(引張) 전단 접착 강도의 측정에 사용한 샘플을 나타내는 모식 단면도(斷面圖)이다.
[도 2] 90° 박리 강도의 측정에 사용한 샘플을 나타내는 모식 단면도이다.
[도 3] 표면 저항율 R1을 측정하는 방법을 설명하기 위한 모식 단면도이다.
[도 4] 접속 저항율 R2를 측정하는 방법을 설명하기 위한 모식 단면도이다.[Figure 1] A schematic cross-sectional view showing a sample used for measurement of 70°C creep strength and tensile shear adhesive strength.
[Figure 2] A schematic cross-sectional view showing a sample used for measurement of 90° peel strength.
[Figure 3] A schematic cross-sectional view for explaining a method of measuring surface resistivity R 1 .
[FIG. 4] It is a schematic cross-sectional view for illustrating a method of measuring connection resistance R 2 .
이하, 본 발명의 실시형태를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
본 실시형태에 관한 도전성 접착제 조성물은, (A) 융점이 100℃ 이상인 결정성 열가소성 수지와 (B) 비정성 열가소성 수지와 (C) 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지를 적어도 함유하는 수지 성분 100 질량부에 대하여, 덴드라이트 형상의 도전성 필러를 50∼300 질량부 함유하는 것으로 한다. 여기에서, 결정성 수지란, 고화(固化)했을 때 결정 부분을 가지는 고분자 물질이며, 그와 같은 결정성 수지는 통상, 시차 주사 열량 측정(이하, 「DSC」라고도 함)의 승온 과정에 있어서 얻어지는 시차 주사 열량 측정 곡선이, 계단형의 흡열량 변화가 아니라, 명확한 흡열 피크를 나타낸다. 결정성 수지의 융점(Tm)이란, 상기 흡열 피크에서의, 피크 톱의 온도를 말하는 것으로 한다. 또한, 비정성 수지란, 고화했을 때 결정 부분을 갖지 않는 고분자 물질이며, 그와 같은 비정성 수지는, DSC의 승온 과정에 있어서 얻어지는 시차 주사 열량 측정 곡선이 통상, 명확한 흡열 피크를 나타내지 않는다. 그리고, 본 명세서에 있어서, 시차 주사 열량 측정은, 시차 주사 열량계(예를 들면, 세이코 덴시 고교 가부시키가이샤 제조, 상품명 「DSC220형」)를 사용하여 측정하는 것으로 하고, 그 측정 조건은, 공기를 유량 10mL/min으로 유입하고, 25℃로 유지한 후, 10℃/min으로 200℃까지 승온시키는 것으로 한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 결정성 열가소성 수지(A)나, 비정성 열가소성 수지(B)에는, 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)는 포함되지 않는 것으로 한다.The conductive adhesive composition according to the present embodiment is based on 100 parts by mass of a resin component containing at least (A) a crystalline thermoplastic resin with a melting point of 100°C or higher, (B) an amorphous thermoplastic resin, and (C) a carboxyl group-modified polyester resin. , shall contain 50 to 300 parts by mass of dendrite-shaped conductive filler. Here, a crystalline resin is a polymer material that has a crystal portion when solidified, and such a crystalline resin is usually obtained during the temperature increase process of differential scanning calorimetry (hereinafter also referred to as “DSC”). The differential scanning calorimetry curve shows a clear endothermic peak rather than a step-like change in endothermic amount. The melting point (Tm) of the crystalline resin refers to the temperature of the peak top in the endothermic peak. Additionally, an amorphous resin is a polymer material that does not have a crystalline portion when solidified, and the differential scanning calorimetry curve obtained during the temperature increase process of DSC for such an amorphous resin usually does not show a clear endothermic peak. In this specification, the differential scanning calorimetry is measured using a differential scanning calorimeter (e.g., manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd., brand name "DSC220 type"), and the measurement conditions are air. It is introduced at a flow rate of 10 mL/min, maintained at 25°C, and then raised to 200°C at 10°C/min. In addition, in this specification, the carboxyl group-modified polyester resin (C) is not included in the crystalline thermoplastic resin (A) or the amorphous thermoplastic resin (B).
결정성 열가소성 수지(A)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리에스테르(PEs), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리아미드(PA), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 폴리아세탈(POM), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌술피드(PPS) 등을 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합물로서 사용해도 된다. 이들 중에서도, 120℃ 이하의 저온에서의 가공성의 관점에서, 폴리에스테르인 것이 바람직하다.The crystalline thermoplastic resin (A) is not particularly limited, but includes, for example, polyester (PEs), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA), polyimide (PI), and polycarbonate (PC). , polyacetal (POM), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), etc. These may be used individually, or two or more types may be used. You may use it as a mixture. Among these, polyester is preferable from the viewpoint of processability at low temperatures of 120°C or lower.
결정성 열가소성 수지(A)의 수평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 8000∼30000인 것이 바람직하고, 10000∼25000인 것이 보다 바람직하다. 8000 이상, 30000 이하인 경우, 적당한 점도가 되고, 압전(壓電) 필름의 전극 등의 피막을 형성하기 용이하다. 본 명세서에 있어서, 수평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피(예를 들면, 측정 장치: 워터스 코포레이션 제조의 「lliance HPLC 시스템」, 컬럼: shodex 제조의 「KF-806L」)를 사용하고, 용매는 테트라하이드로퓨란을 사용하고, 표준 폴리스티렌 환산에 의해 측정을 행한 값으로 한다.The number average molecular weight of the crystalline thermoplastic resin (A) is not particularly limited, but is preferably 8,000 to 30,000, and more preferably 10,000 to 25,000. When it is 8000 or more and 30000 or less, the viscosity becomes appropriate and it is easy to form a film such as an electrode of a piezoelectric film. In this specification, the number average molecular weight is measured using gel permeation chromatography (e.g., measuring device: “lliance HPLC system” manufactured by Waters Corporation, column: “KF-806L” manufactured by Shodex), and the solvent is tetra. The value is measured using hydrofuran and converted to standard polystyrene.
결정성 열가소성 수지(A)의 융점은 100℃ 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 100∼140℃인 것이 바람직하고, 110∼140℃인 것이 보다 바람직하고, 110∼130℃인 것이 더욱 바람직하다. 본 실시형태에 관한 도전성 접착제 조성물을 사용하여 접속된 전자 부품과 기판의 사용 상황으로부터 70℃ 이하에 있어서 접착성이 유지되는 것이 바람직하고, 결정성 열가소성 수지(A)의 융점이 100℃ 이상인 것에 의해, 70℃에서의 크리프 변형이 생기기 어렵고, 우수한 접착성이 얻어지기 쉽다. 또한, 140℃ 이하인 것에 의해, 실온 하에 있어서 유기 용매에 용해해도 겔화하기 어렵고, 우수한 가공성이 얻어지기 쉽다.The melting point of the crystalline thermoplastic resin (A) is not particularly limited as long as it is 100°C or higher, but is preferably 100 to 140°C, more preferably 110 to 140°C, and still more preferably 110 to 130°C. From the usage situation of the electronic component and the board connected using the conductive adhesive composition according to the present embodiment, it is preferable that the adhesiveness is maintained at 70 ° C. or lower, and the melting point of the crystalline thermoplastic resin (A) is 100 ° C. or higher. , creep deformation at 70°C is unlikely to occur, and excellent adhesion is easy to obtain. In addition, when the temperature is 140°C or lower, it is difficult to gel even if dissolved in an organic solvent at room temperature, and excellent processability is easily obtained.
비정성 열가소성 수지(B)로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 폴리에스테르(PEs), 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS), 폴리카보네이트(PC,) 폴리에테르설폰(PES), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리아미드이미드(PAI) 등을 들 수 있고, 이들은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 혼합물로서 사용해도 된다. 이들 중에서도, 120℃ 이하의 저온에서의 가공성의 관점에서, 폴리에스테르인 것이 바람직하다.The amorphous thermoplastic resin (B) is not particularly limited, but examples include polyester (PEs), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), polymethyl methacrylate (PMMA), and acrylonitrile butadiene styrene ( ABS), polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyamideimide (PAI), etc. These may be used individually or in a mixture of two or more types. You can also use it as . Among these, polyester is preferable from the viewpoint of processability at low temperatures of 120°C or lower.
비정성 열가소성 수지(B)의 수평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 10000∼30000인 것이 바람직하고, 12000∼25000인 것이 보다 바람직하다.The number average molecular weight of the amorphous thermoplastic resin (B) is not particularly limited, but is preferably 10,000 to 30,000, and more preferably 12,000 to 25,000.
비정성 열가소성 수지(B)의 유리 전이점(Tg)은 특별히 한정되지 않지만, 50∼120℃인 것이 바람직하고, 60∼100℃인 것이 보다 바람직하다. 50℃ 이상인 것에 의해, 우수한 접착성, 특히, 우수한 박리 점착력이 얻어지기 쉽고, 120℃ 이하인 것에 의해, 유연성이 우수하고, 필름 등의 용도에 적용하기 쉽다.The glass transition point (Tg) of the amorphous thermoplastic resin (B) is not particularly limited, but is preferably 50 to 120°C, and more preferably 60 to 100°C. When the temperature is 50°C or higher, excellent adhesiveness, especially excellent peel adhesion, is easy to be obtained, and when it is 120°C or lower, flexibility is excellent and it is easy to apply to applications such as films.
여기에서, 본 명세서 중에 있어서, 유리 전이점이란, 시차 주사 열량 측정에 의해 얻어진 시차 주사 열량 측정 곡선의 변곡점의 온도를 의미한다.Here, in this specification, the glass transition point means the temperature of the inflection point of the differential scanning calorimetry curve obtained by differential scanning calorimetry.
카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)는 결정성이라도 되고, 비정성이라도 되지만, 비정성인 것이 바람직하다.The carboxyl group-modified polyester resin (C) may be crystalline or amorphous, but is preferably amorphous.
카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 유리 전이점은 특별히 한정되지 않지만, 10∼30℃인 것이 바람직하고, 14∼30℃인 것이 보다 바람직하다.The glass transition point of the carboxyl group-modified polyester resin (C) is not particularly limited, but is preferably 10 to 30°C, and more preferably 14 to 30°C.
카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 수평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 10000∼30000인 것이 바람직하고, 14000∼20000인 것이 보다 바람직하다.The number average molecular weight of the carboxyl group-modified polyester resin (C) is not particularly limited, but is preferably 10,000 to 30,000, and more preferably 14,000 to 20,000.
카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 산가는 특별히 한정되지 않지만, 10∼25mgKOH/g인 것이 바람직하고, 15∼20mgKOH/g인 것이 보다 바람직하다.The acid value of the carboxyl group-modified polyester resin (C) is not particularly limited, but is preferably 10 to 25 mgKOH/g, and more preferably 15 to 20 mgKOH/g.
본 실시형태의 도전성 접착제 조성물의 수지 성분에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에서, 상기의 결정성 열가소성 수지(A)나 비정성 열가소성 수지(B), 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C) 이외의 수지가 포함되어 있어도 된다.The resin component of the conductive adhesive composition of the present embodiment includes other than the above-mentioned crystalline thermoplastic resin (A), amorphous thermoplastic resin (B), and carboxyl group-modified polyester resin (C), as long as it does not impair the purpose of the present invention. Resin may be included.
결정성 열가소성 수지(A)와 비정성 열가소성 수지(B)의 함유 비율((A)/(B))은 특별히 한정되지 않지만, 질량비로 60/40∼90/10인 것이 바람직하고, 70/30∼90/10인 것이 보다 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위 내인 것에 의해, 접착성을 평가하는 70℃ 크리프 시험에 있어서 우수한 결과가 얻어지기 쉽다.The content ratio ((A)/(B)) of the crystalline thermoplastic resin (A) and the amorphous thermoplastic resin (B) is not particularly limited, but is preferably 60/40 to 90/10 in mass ratio, and 70/30. It is more preferable that it is ~90/10. When the content ratio is within the above range, excellent results are likely to be obtained in a 70°C creep test to evaluate adhesiveness.
수지 성분 100 질량부 중의 결정성 열가소성 수지(A)의 함유 비율은 특별히 한정되지 않지만, 40∼70 질량부인 것이 바람직하고, 45∼65 질량부인 것이 보다 바람직하고, 50∼60 질량부인 것이 더욱 바람직하다.The content ratio of the crystalline thermoplastic resin (A) in 100 parts by mass of the resin component is not particularly limited, but is preferably 40 to 70 parts by mass, more preferably 45 to 65 parts by mass, and even more preferably 50 to 60 parts by mass. .
수지 성분 100 질량부 중의 비정성 열가소성 수지(B)의 함유 비율은 특별히 한정되지 않지만, 15∼35 질량부인 것이 바람직하고, 15∼30 질량부인 것이 보다 바람직하고, 15∼25 질량부인 것이 더욱 바람직하다.The content ratio of the amorphous thermoplastic resin (B) in 100 parts by mass of the resin component is not particularly limited, but is preferably 15 to 35 parts by mass, more preferably 15 to 30 parts by mass, and even more preferably 15 to 25 parts by mass. .
수지 성분 100 질량부 중의 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 함유 비율은 특별히 한정되지 않지만, 15∼35 질량부인 것이 바람직하고, 15∼30 질량부인 것이 보다 바람직하고, 20∼30 질량부인 것이 더욱 바람직하다. 함유 비율이 상기 범위 내인 것에 의해, 접착성을 평가하는 90° 박리 시험에 있어서 우수한 결과가 얻어지기 쉽다.The content ratio of the carboxyl group-modified polyester resin (C) in 100 parts by mass of the resin component is not particularly limited, but is preferably 15 to 35 parts by mass, more preferably 15 to 30 parts by mass, and even more preferably 20 to 30 parts by mass. do. When the content ratio is within the above range, excellent results are likely to be obtained in the 90° peel test for evaluating adhesiveness.
도전성 필러의 함유량은, 수지 성분 100 질량부에 대하여 50∼300 질량부이며, 50∼280 질량부인 것이 바람직하고, 50∼250 질량부인 것이 보다 바람직하다. 50 질량부 이상인 것에 의해, 등방성의 도전이 얻어지기 쉽고, 300 질량부 이하인 것에 의해, 도전성과 접착성을 양립하기 쉽다.The content of the conductive filler is 50 to 300 parts by mass, preferably 50 to 280 parts by mass, and more preferably 50 to 250 parts by mass, per 100 parts by mass of the resin component. When it is 50 parts by mass or more, isotropic conductivity can easily be obtained, and when it is 300 parts by mass or less, it is easy to achieve both conductivity and adhesiveness.
도전성 필러는 덴드라이트 형상이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 구리 입자, 은 입자, 금 입자, 니켈 입자, 은 피복 구리 입자, 은 피복 구리합금 입자, 은 피복 니켈 입자를 들 수 있고, 비용 삭감과 도전성의 관점에서는, 은 피복 구리 입자, 은 피복 구리합금 입자, 은 피복 니켈 입자인 것이 바람직하다. 여기에서, 덴드라이트 형상이란, 입자 표면으로부터 돌출하는 하나 이상의 수지상(樹枝狀) 돌기를 가지는 형상을 말하며, 수지상 돌기는 분기없는 주지(主枝)만이라도 되고, 주지로부터 가지 부분이 분기되어 평면형 혹은 삼차원적으로 성장하여 이루어지는 형상이라도 된다.The conductive filler is not particularly limited as long as it is in the form of a dendrite, but examples include copper particles, silver particles, gold particles, nickel particles, silver-coated copper particles, silver-coated copper alloy particles, and silver-coated nickel particles, which can reduce costs. From the viewpoint of hyperconductivity, silver-coated copper particles, silver-coated copper alloy particles, and silver-coated nickel particles are preferable. Here, the dendrite shape refers to a shape that has one or more dendritic protrusions protruding from the surface of the particle. The dendrite may be only a main branch without branches, and the branch portions branch from the main branch to form a planar or three-dimensional shape. It can also be a shape that grows into an enemy.
은 피복 구리 입자는, 구리 입자와 이 구리 입자를 피복하는 은 함유층을 가지고 있어도 되고, 은 피복 구리합금 입자는, 구리합금 입자와 이 구리합금 입자를 피복하는 은 함유층을 가지고 있어도 되며, 은 피복 니켈 입자는, 니켈 입자와 이 니켈 입자를 피복하는 은 함유층을 가지고 있어도 된다. 또한, 구리합금 입자는, 니켈의 함유량이 0.5∼20 질량%이며, 또한 아연의 함유량이 1∼20 질량%라도 된다. 니켈과 아연을 상기한 범위 내에서 포함하고, 잔부가 구리로 이루어지고, 잔부의 구리는 불가피한 불순물을 포함해도 된다.The silver-coated copper particles may have copper particles and a silver-containing layer that covers the copper particles, and the silver-coated copper alloy particles may have copper alloy particles and a silver-containing layer that covers the copper alloy particles, and the silver-coated nickel particles may have copper alloy particles and a silver-containing layer that covers the copper alloy particles. The particles may have nickel particles and a silver-containing layer covering the nickel particles. Additionally, the copper alloy particles may have a nickel content of 0.5 to 20 mass% and a zinc content of 1 to 20 mass%. Nickel and zinc are contained within the above-mentioned range, the remainder is made of copper, and the remainder of copper may contain unavoidable impurities.
은 피복량은 은 피복 구리 입자, 은 피복 구리합금 입자, 또는 은 피복 니켈 입자 중의 비율로 1∼30 질량%인 것이 바람직하고, 3∼20 질량%인 것이 보다 바람직하다. 은 피복량이 1 질량% 이상이면, 우수한 도전성이 얻어지기 쉽고, 은 피복층이 30 질량% 이하이면, 우수한 도전성을 유지하면서, 은 입자와 비교하여 비용을 삭감할 수 있다.The silver coating amount is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 3 to 20% by mass, in proportion to the silver-coated copper particles, silver-coated copper alloy particles, or silver-coated nickel particles. If the silver coating amount is 1% by mass or more, excellent conductivity can be easily obtained, and if the silver coating layer is 30% by mass or less, the cost can be reduced compared to silver particles while maintaining excellent conductivity.
도전성 필러의 평균 입자 직경은 특별히 한정되지 않지만, 1∼20㎛인 것이 바람직하고, 3∼15㎛인 것이 보다 바람직하다. 1㎛ 이상인 것에 의해, 우수한 분산성이 얻어지기 쉽고, 20㎛ 이하인 것에 의해, 우수한 도전성이 얻어지기 쉽다. 여기에서, 본 명세서에 있어서, 평균 입자 직경이란, 레이저 회절 산란법에 의해 얻어진 입도 분포에서의 적산값 50%에서의 입경(1차 입자 직경)을 의미한다.The average particle diameter of the conductive filler is not particularly limited, but is preferably 1 to 20 μm, and more preferably 3 to 15 μm. When the thickness is 1 μm or more, excellent dispersibility is easily obtained, and when it is 20 μm or less, excellent conductivity is easily obtained. Here, in this specification, the average particle diameter means the particle diameter (primary particle diameter) at 50% of the integrated value in the particle size distribution obtained by the laser diffraction scattering method.
본 실시형태의 도전성 접착제 조성물에는, 요구되는 물성에 따라, 실리카나 우레탄 비즈 등을 적절히 배합하여, 조성물의 경도를 조정할 수 있다. 실리카를 배합함으로써, 도전성 접착제 조성물을 단단하게 할 수 있고, 우레탄 비즈를 배합함으로써, 도전성 접착제 조성물을 부드럽게 할 수 있다.The hardness of the composition can be adjusted by appropriately mixing silica, urethane beads, etc. in the conductive adhesive composition of this embodiment according to the required physical properties. By blending silica, the conductive adhesive composition can be made hard, and by blending urethane beads, the conductive adhesive composition can be softened.
본 실시형태의 도전성 접착제 조성물에는, 상기 성분의 이외에도, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 범위에 있어서, 산화 방지제, 안료, 염료, 점착 부여 수지, 가소제, 자외선 흡수제, 소포제, 레벨링 조정제, 충전제, 난연제 등을 배합할 수 있다.In addition to the above-mentioned components, the conductive adhesive composition of the present embodiment contains antioxidants, pigments, dyes, tackifying resins, plasticizers, ultraviolet absorbers, anti-foaming agents, leveling regulators, fillers, and flame retardants within the range that does not impair the purpose of the present invention. etc. can be combined.
본 실시형태의 도전성 접착제 조성물은, 통상 사용되는 밴버리 믹서나 니더(Kneader), 롤 등의 혼합기를 이용하여, 상법에 따라서 혼련하여 제작할 수 있다.The conductive adhesive composition of this embodiment can be produced by kneading according to a conventional method using a commonly used mixer such as a Banbury mixer, kneader, or roll.
일 실시형태의 도전성 접착제 조성물은, 압전 필름(피에조 필름)의 전극으로서, 또는 열에 약한 전자 부품의 접착제로서 바람직하게 사용할 수 있다.The conductive adhesive composition of one embodiment can be suitably used as an electrode for a piezoelectric film (piezo film) or as an adhesive for electronic components that are sensitive to heat.
본 실시형태의 도전성 접착제 조성물은, 이형(離型) 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트 등으로 이루어지는 필름에 원하는 막 두께로 코팅함으로써 필름형으로 성형하고, 도전성 접착 필름으로 해도 된다. 그리고, 도전성 접착 필름을 보호할 목적으로, 그 한쪽 면 또는 양면에, 이형 필름을 설치해도 된다.The conductive adhesive composition of the present embodiment may be formed into a film by coating a film made of polyethylene terephthalate or the like that has been subjected to mold release treatment to a desired thickness, thereby forming a conductive adhesive film. Additionally, for the purpose of protecting the conductive adhesive film, a release film may be provided on one side or both sides.
<실시예><Example>
이하에 본 발명의 실시예를 나타내지만, 본 발명은 이하의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. 그리고, 이하에 있어서 배합 비율 등은, 특별히 단서가 없는 한 질량기준으로 한다.Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the examples below. In the following, mixing ratios, etc. are based on mass unless otherwise specified.
하기 표 1에 나타내는 배합에 따라서, 각 성분을 혼합하고, 도전성 접착제 조성물을 조제하였다. 이것을 이형 처리된 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(이형 필름(18))에 코팅하고, 막 두께 60㎛의 도전성 접착 필름을 제작하였다. 표 중에 기재된 화합물의 상세한 것은 다음과 같으며, Tm은 융점, Tg는 유리 전이점, Mn은 수평균 분자량을 각각 표시한다.Each component was mixed according to the formulation shown in Table 1 below, and a conductive adhesive composition was prepared. This was coated on a polyethylene terephthalate (PET) film (release film 18) that had been subjected to release treatment, and a conductive adhesive film with a film thickness of 60 μm was produced. Details of the compounds listed in the table are as follows, where Tm represents the melting point, Tg represents the glass transition point, and Mn represents the number average molecular weight.
·결정성 열가소성 수지 1: 결정성 폴리에스테르, Tm=120℃, Mn=22000·Crystalline thermoplastic resin 1: Crystalline polyester, Tm=120℃, Mn=22000
·결정성 열가소성 수지 2: 결정성 폴리에스테르, Tm=95℃, Mn=20000·Crystalline thermoplastic resin 2: Crystalline polyester, Tm=95℃, Mn=20000
·비정성 열가소성 수지: 비정성 폴리에스테르, Tg=65℃, Mn=16000·Amorphous thermoplastic resin: Amorphous polyester, Tg=65℃, Mn=16000
·카르복실기 변성 폴리에스테르 수지: Tg=15℃, Mn=16000, 산가=18mgKOH/g·Carboxyl group-modified polyester resin: Tg=15℃, Mn=16000, acid value=18mgKOH/g
·도전성 필러 1: 덴드라이트 형상의 은 피복 구리 입자, 평균 입자 직경 5㎛, 은 피복량 10 질량%Conductive filler 1: dendrite-shaped silver-coated copper particles,
·도전성 필러 2: 구상(球狀), 은 피복 구리 입자, 평균 입자 직경 5㎛Conductive filler 2: spherical, silver-coated copper particles,
·우레탄 비즈: 다이니치 세이카 고교(주) 제조 「다이나믹 비즈 UCN-5050 클리어」・Urethane beads: “Dynamic Beads UCN-5050 Clear” manufactured by Dainichi Seika Kogyo Co., Ltd.
·실리카: 후지 실리시아 가가쿠(주) 제조 「사이로호빅 200」・Silica: “Ssilohovic 200” manufactured by Fuji Silicia Chemical Co., Ltd.
얻어진 도전성 접착제 조성물의 접착성(70℃ 크리프 강도, 90° 박리 강도, 및 인장 전단 접착 강도), 표면 저항율, 및 접속 저항율을 측정하고, 결과를 표 1에 나타내었다. 측정 방법은 이하에 나타내는 바와 같다.The adhesiveness (70°C creep strength, 90° peel strength, and tensile shear adhesive strength), surface resistivity, and connection resistivity of the obtained conductive adhesive composition were measured, and the results are shown in Table 1. The measurement method is as shown below.
·70℃ 크리프 강도: PET 필름(10) 상에 양면 테이프(11)를 통하여 동박(12)을 적층한 샘플 1과, PET 필름(10) 상에 양면 테이프(11)를 통하여 알루미늄 증착 필름(13)의 알루미늄 증착면이 표면으로 되도록 적층한 샘플 2를 준비하고, 각각의 샘플 사이즈를 50㎜×20㎜로 되도록 절단하였다. 그리고, 상기에서 얻어진 도전성 접착제 조성물로 이루어지는 막 두께 60㎛의 도전성 접착 필름(14)을 사이즈가 20㎜×5㎜로 되도록 절단하여, 샘플 1의 동박(12) 상에 적층하고, 온도 100℃, 압력 0.5MPa로 30초간 프레스 압착한 후, 이형 필름(18)을 박리하였다. 그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이 샘플 2의 알루미늄 증착 필름(13)의 알루미늄 증착면과 도전성 접착 필름(14)을 접착시키고, 온도 100℃, 압력 0.5MPa로 30초간 프레스 압착하여 접속하였다. 샘플 1의 접착하고 있지 않은 측의 단부(端部)를 파지하여 에어 오븐 중에 매달고, 샘플 2의 접착하고 있지 않은 측의 단부에 500±2g의 추를 단 후, 70℃에서 가열하고, 샘플 1과 샘플 2가 접착 개소에서 분리될 때까지의 시간을 계측하였다. 분리될 때까지의 시간이 500시간 이상인 것은, 접착성이 우수한 것으로 하였다.Creep strength at 70°C:
·90° 박리 강도(N/5㎜): 유리 에폭시 기판(15) 위에, 양면 테이프(11)를 통하여 동박(12)을 적층한 샘플 3과, 알루미늄 증착 필름(13)을 준비하고, 각각의 사이즈를 5㎜×70㎜로 되도록 절단하였다. 그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기에서 얻어진 도전성 접착 필름(14)을 사이즈가 5㎜×50㎜로 되도록 절단하여, 샘플 3의 동박(12) 위에 적층하고, 온도 100℃, 압력 0.5MPa로 30초간 프레스 압착한 후, 이형 필름(18)을 박리하였다. 그리고, 알루미늄 증착 필름(13)의 알루미늄 증착면과 도전성 접착 필름(14)을 접착시키고, 온도 100℃, 압력 0.5MPa로 30초간 프레스 압착하여 접속하였다. 샘플 3에 접속한 알루미늄 증착 필름(13)을 인장 시험기(미네베아 가부시키가이샤 제조 PT-200N)에 의해, 인장 속도 120㎜/min, 박리 방향 90도(도 2의 화살표 방향)로 박리하고, 파탄할 때까지의 하중의 평균값을 측정값으로 하였다.・90° peel strength (N/5 mm):
·인장 전단 접착 강도(N/20㎜): 70℃ 크리프 강도와 마찬가지로 샘플 1과 샘플 2를 도전성 접착 필름(14)으로 접착하여 접속하고, JIS K6850에 준거하고, (주)시마즈 세이사쿠쇼 제조의 인장 시험 「AGS-X50S」를 이용하여, 인장 속도 200㎜/min으로 잡아당겨 시험을 행하고, 파탄 시의 최대값 하중을 측정하였다. 60N/20㎜ 이상인 것은, 접착성이 우수한 것으로 하였다.· Tensile shear adhesive strength (N/20 mm): 70°C Similar to the creep strength,
·표면 저항율(Ω/□): 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기에서 제작한 도전성 접착 필름(14) 상에, 정육면체 형상의 전극 A, B(전극 면적: 1㎠(각 변=1cm), 전극 표면: 도금 처리)를 탑재하였다. 이 때의 전극 A, B의 간격은 10㎜로 하였다. 각 전극에 연직 방향으로 4.9N의 하중을 가하고, 2단자법으로 A-B 전극간의 저항값을 측정하고, 측정 개시로부터 1분 후의 값으로서 표면 저항율 R1로 하였다.Surface resistivity (Ω/□): As shown in FIG. 3, on the conductive
·접속 저항율: 알루미늄 증착면과의 접속 저항율, 및 동박면과의 접속 저항율을 측정하였다. 구체적으로는, 도 4에 나타낸 바와 같이, PET 필름(10)에 알루미늄 증착층(16)을 형성한 알루미늄 증착 필름(17)을 준비하고, 상기에서 얻어진 도전성 접착제 조성물로 이루어지는 막 두께 60㎛의 도전성 접착 필름(14)을 알루미늄 증착 필름(17)에, 온도 100℃, 압력 0.5MPa로 30초간 프레스하여 전사시키고, 이형 필름(18)을 박리하였다. 그리고, 정육면체 형상의 전극 C, D(전극 면적: 1㎠(각 변=1cm), 전극 표면: 도금 처리) 중 전극 C를 도전성 접착 필름(14) 상에 탑재하고, 전극 D를 알루미늄 증착 필름(17) 상에 탑재하였다. 그 이외는, 표면 저항율과 마찬가지로 하여, C-D 전극간의 접속 저항값 R2를 측정하였다. 또한, 동박면과의 접속 저항율의 측정은, 알루미늄 증착 필름(17) 대신에 동박을 사용하고, 전극 D를 동박 상에 탑재한 것 이외는 상기와 동일하게 측정하였다.·Connection resistance: The connection resistance with the aluminum vapor deposition surface and the connection resistance with the copper foil surface were measured. Specifically, as shown in FIG. 4, an aluminum vapor deposition film 17 is prepared by forming an aluminum
모두, 측정 분위기 온도는 실온(18∼28℃)으로 하고, 시험수를 n=5로 한 평균값을 표 1에 나타낸다. 저항값이 10Ω/□ 이하인 것은, 도전성이 우수하다고 판단할 수 있다. 이 때, 전기적인 접속이 이방성인지, 등방성인지에 대해서도 평가하고, 이방성인 것은 표면 저항율 R1의 평가를 블랭크(-)로 하였다.In all cases, the measurement ambient temperature was room temperature (18 to 28°C), and the average value with the number of tests set to n = 5 is shown in Table 1. A resistance value of 10Ω/□ or less can be judged to have excellent conductivity. At this time, it was also evaluated whether the electrical connection was anisotropic or isotropic, and for those that were anisotropic, the surface resistivity R 1 was evaluated as blank (-).
[표 1][Table 1]
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예 1∼5는, 접착성(70℃ 크리프 강도, 90° 박리 강도, 및 인장 전단 접착 강도), 표면 저항율 및 접속 저항율이 모두 우수하였다.As shown in Table 1, Examples 1 to 5 were all excellent in adhesion (70°C creep strength, 90° peel strength, and tensile shear adhesive strength), surface resistivity, and connection resistivity.
비교예 1은, 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)를 함유하지 않는 예이며, 90° 박리 강도가 뒤떨어져 있었다.Comparative Example 1 was an example that did not contain the carboxyl group-modified polyester resin (C), and the 90° peel strength was inferior.
비교예 2는, 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)만을 사용한 예이며, 70℃ 크리프 강도가 뒤떨어져 있었다.Comparative Example 2 is an example in which only the carboxyl group-modified polyester resin (C) was used, and the creep strength at 70°C was inferior.
비교예 3은, 도전성 필러가 구상인 것을 사용한 예이며, 등방성의 도전성이 얻어지지 않았다. 또한, 접속 저항율이 알루미늄 증착면, 동박면 중 어느 것에 대해서도 뒤떨어져 있었다.Comparative Example 3 is an example in which a spherical conductive filler was used, and isotropic conductivity was not obtained. Additionally, the connection resistance was inferior to either the aluminum vapor deposition surface or the copper foil surface.
비교예 4는, 결정성 열가소성 수지의 융점이 소정 범위외이며, 70℃ 크리프 강도가 뒤떨어져 있었다.In Comparative Example 4, the melting point of the crystalline thermoplastic resin was outside the predetermined range, and the creep strength at 70°C was poor.
1 : 샘플
2 : 샘플
3 : 샘플
10 : PET 필름
11 : 양면 테이프
12 : 동박
13 : 알루미늄 증착 필름
14 : 도전성 접착 필름
15 : 유리 에폭시 기판
16 : 알루미늄 증착층
17 : 알루미늄 증착 필름
18 : 이형 필름
A, B, C, D : 전극1: Sample
2: Sample
3: Sample
10: PET film
11: Double-sided tape
12: Copper foil
13: Aluminum deposition film
14: Conductive adhesive film
15: Glass epoxy substrate
16: Aluminum deposition layer
17: Aluminum deposition film
18: Release film
A, B, C, D: Electrodes
Claims (7)
수지 성분 100 질량부 중의, 성분 (A)의 함유량이 40∼70 질량부이고, 성분 (B)의 함유량이 15∼35 질량부이고, 성분 (C)의 함유량이 15∼35 질량부이며,
우레탄 비즈 또는 실리카를 추가로 함유하는, 도전성 접착제 조성물.(A) a crystalline thermoplastic resin with a melting point of 100℃ or higher; (B) an amorphous thermoplastic resin with a glass transition point of 50∼120℃; and (C) a carboxyl group-modified polyester resin with a glass transition point of 10∼30℃. Containing 50 to 300 parts by mass of a dendrite-shaped conductive filler, based on 100 parts by mass of the resin component containing at least
In 100 parts by mass of the resin components, the content of component (A) is 40 to 70 parts by mass, the content of component (B) is 15 to 35 parts by mass, and the content of component (C) is 15 to 35 parts by mass,
A conductive adhesive composition further containing urethane beads or silica.
상기 결정성 열가소성 수지(A)가 결정성 폴리에스테르이며, 상기 비정성 열가소성 수지(B)가 비정성 폴리에스테르인, 도전성 접착제 조성물.According to paragraph 1,
A conductive adhesive composition wherein the crystalline thermoplastic resin (A) is a crystalline polyester, and the amorphous thermoplastic resin (B) is an amorphous polyester.
도전성 필러가, 구리 입자, 은 입자, 금 입자, 니켈 입자, 은 피복 구리 입자, 은 피복 구리합금 입자, 및 은 피복 니켈 입자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상인, 도전성 접착제 조성물.According to claim 1 or 2,
A conductive adhesive composition wherein the conductive filler is one or two or more selected from the group consisting of copper particles, silver particles, gold particles, nickel particles, silver-coated copper particles, silver-coated copper alloy particles, and silver-coated nickel particles.
상기 결정성 열가소성 수지(A)와 상기 비정성 열가소성 수지(B)의 함유 비율 ((A)/(B))이, 질량비로 60/40∼90/10인, 도전성 접착제 조성물.According to claim 1 or 2,
A conductive adhesive composition wherein the content ratio ((A)/(B)) of the crystalline thermoplastic resin (A) and the amorphous thermoplastic resin (B) is 60/40 to 90/10 in mass ratio.
수지 성분 100 질량부 중, 상기 카르복실기 변성 폴리에스테르 수지(C)의 함유량이 15∼35 질량부인, 도전성 접착제 조성물.According to claim 1 or 2,
A conductive adhesive composition wherein the content of the carboxyl group-modified polyester resin (C) is 15 to 35 parts by mass based on 100 parts by mass of the resin component.
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