KR20070033468A - 피복 입자 - Google Patents

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KR20070033468A
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Abstract

본 발명의 목적은 우수한 접속 신뢰성을 갖는 피복 입자를 제공하는 것이다. 상기 피복 입자는 각각 금속으로 만들어진 표면 층을 갖는 핵 입자를 포함하며, 여기서, 핵 표면은 금속에 대해 결합성을 갖는 관능기 (A) 를 통해, 유기 화합물로 부분적으로 개질되었다.
피복 입자, 접속 신뢰성

Description

피복 입자 {COATED PARTICLE}
본 발명은 피복 입자에 관한 것이다.
전기 접속용 이방성 도전성 입자는 액정 표시판의 전극 접속 재료 및 LSI 칩의 실장용의 이방성 도전성 필름에 사용된다. 사용되고 있는 상기 이방성 도전성 필름은, 예를 들어, 금속 도금된 입자를 절연성 재료에 분산시키고, 상기 분산물을 필름상 형태물로 성형시킴으로써 제조된다. 상기 이방성 도전성 필름을 전극 사이에 삽입하고, 가압 가열하면, 절연성 재료가 용융되어, 금속 도금된 입자는 도전성 입자로서 기능하고, 전극은 서로 전기적으로 접속된다.
하지만, 최근의 전극간 미세 피치화 (fine pitch) 경향에 따라, 고 수준의 접속 신뢰성을 보장하기 위해 이방성 도전성 필름에 도전성 입자의 첨가 수준을 증가시키는 것이 필요하다. 하지만, 이는 예를 들어 인접 입자에 의한 횡방향 도통을 일으키고, 인접 전극 사이의 단락(short circuiting)과 같은 문제를 유발시킬 수 있다. 이러한 문제를 완화하기 위해, 일본특허 공개공보 소 62-40183 은 예를 들어, 금속 도금된 입자를, 필름 층 수지와 비상용성인 수지로 피복하고, 생성된 덩어리를 분쇄하여 입자를 수득하는 것을 포함하는 방법을 기재하고 있고, 한편 일 본 특허 공개공보 평 08-335407 은 미세캡슐화에 의해 금속 도금된 입자를 피복하는 것을 포함하는 방법을 기재하고 있다. 하지만, 상기 언급된 방법들은 단점을 가지고 있다. 즉, 수지가 금속 도금된 입자 상에 단지 물리적으로만 흡착되어 있기 때문에, 피복에 사용된 수지와 금속 간의 결합 강도가 낮다. 피복 처리 후, 응집된 입자를 단일의 개별적 입자로 분쇄하는 단계에서, 피복 수지가 박리될 수 있거나, 피복 수지 두께가 감소할 수 있으므로, 금속 도금된 입자 표면이 노출되어, 전극 방향으로의 도통 뿐 아니라 횡방향으로의 도통도 발생할 수 있으므로, 횡방향으로의 단락을 증가시킬 수 있다. 상기 방법의 또다른 단점은 수지가 금속 입자 표면에 적층되기 때문에, 피복 입자를 바인더 수지 또는 접착제와 함께 혼련하는 단계에서 적층된 수지가 박리될 수 있다는 것이다. 또한, 상기 수지는 승온하에 피복 입자를 함유한 이방성 도전성 필름의 가열압착 결합 단계에서 조차도 피복 입자의 표면으로부터 박리될 수 있다.
상기 논의된 현상을 감안하여, 본 발명의 목적은 접속 신뢰성이 우수한 피복 입자를 제공하는 것이다.
본 발명은 각각 금속 표면을 갖는 입자를 핵으로서 포함하고, 이의 표면을 거기에 결합된 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해 유기 화합물로 부분 개질시킴으로써 생성되는 피복 입자로 구성된다.
본 발명의 피복 입자로서는, 유기 화합물을 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 그라프트시킴으로써 생성된 것, 또는 각각 금속 표면을 갖는 입자를 핵으로서 포함하고, 이의 표면을 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하는 유기 입자로 부분 개질시킴으로써 생성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 피복 입자가 각각 그의 표면 상에 그라프트된 유기 화합물을 갖는 금속 표면을 갖는 입자를 포함하는 경우, 입자 표면을 유기 화합물로 부분 개질시키기 위해, 본 발명의 코팅된 입자는 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 핵으로서 기능하는 각각의 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 도입한 후, 각각의 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 개시 위치로 하여 그라프트 중합시킴으로써 제조되는 것이 바람직하다.
상기 그라프트 중합은 메타세시스(metathesis) 중합 방식으로 수행되는 것이 바람직하다. 특히, 시클릭 단량체를 사용한 개환 메타세시스 중합의 기술은 반응 과정의 수행이 용이하기 때문에 바람직하다.
상기 유기 화합물은 양으로 또는 음으로 하전되는 것이 바람직하다.
유기 화합물은 절연성 화합물인 것이 바람직하다.
하기에, 본 발명이 상세히 기재된다.
본원에서 "유기 화합물을 사용한 부분 표면 개질" 이라는 것은, 전체 표면을 유기 화합물로 완전히 덮지 않는 것을 의미한다.
본 발명의 피복 입자는 각각, 표면이 금속으로 만들어진 입자를 핵으로서 포함한다 (본원에서 "금속 표면을 갖는 입자" 로서 언급됨).
상기 언급된 금속은 특별히 제한되지는 않지만 도전성을 가질 수 있다. 따 라서, 이는 다른 것들 중에서도 금, 백금, 은, 구리, 철, 니켈, 알루미늄 및 크롬과 같은 금속; 및 ITO 및 솔더(solder)와 같은 금속 화합물을 포함한다. 이들 중에서, 낮은 저항값 때문에 금을 사용하는 것이 적절하다.
상기 금속 표면을 갖는 입자는 특별히 제한되지는 않으나, 단, 최표층은 금속으로 만들어진다. 즉, 이는 상기 언급된 것과 같은 금속만으로 만들어진 입자, 또는 상기 언급된 것과 같은 금속의 층을 형성시키거나, 증기 증착, 도금, 피복 또는 임의의 다른 적합한 기술에 의해 유기 또는 무기 화합물로 만들어진 핵 입자의 표면을 형성시킴으로써 수득가능한 입자일 수 있다.
본 발명의 피복 입자는, 핵으로서 기능하는 상기 금속 표면을 갖는 입자를, 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해 유기 화합물로 부분 표면 개질시킴으로써 수득될 수 있다.
금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 는 특별히 제한되지는 않지만, 금속과 이온성 결합, 공유 결합 또는 배위 결합을 형성할 수 있는 임의의 기일 수 있다. 즉, 이는 다른 것들 중에서도, 실란, 실란올, 카르복실, 아미노, 암모늄, 니트로, 히드록실, 카르보닐, 티올, 술폰산, 술포늄, 붕산, 옥사졸린, 피롤리돈, 인산 및 니트릴기를 포함한다. 배위 결합의 사용이 금속에 대해 커플링시키는 데 적합하기 때문에, S, N 또는 P 원자 함유 기가 사용되는 것이 적절하다. 예를 들어, 상기 금속이 금인 경우, 금과 배위 결합을 형성할 수 있는 티올기가 사용되는 것이 적절하다.
유기 화합물은 특별히 제한되지는 않지만, 다른 것들 중에서도, (불)포화 탄 화수소, 방향족 탄화수소, (불)포화 지방산, 방향족 카르복실산, (불)포화 케톤, 방향족 케톤, (불)포화 알콜, 방향족 알콜, (불)포화 아민, 방향족 아민, (불)포화 티올, 방향족 티올, 유기규소 화합물, 이의 유도체, 이들 하나 이상으로부터 유도된 축합 생성물, 및 이들 하나 이상으로부터 유도된 중합체를 포함한다. 상기 사용된 "(불)포화" 라는 용어는 "포화 및 불포화" 를 의미한다.
상기 언급된 축합 생성물 또는 중합체로서, 예를 들어, 폴리에틸렌 및 폴리부타디엔과 같은 폴리올레핀; 폴리에틸렌 글리콜 및 폴리프로필렌 글리콜과 같은 폴리에테르; 폴리스티렌, 폴리(메트)아크릴산, 폴리(메트)아크릴산 에스테르, 폴리(비닐 알콜), 폴리비닐 에스테르, 페놀성 수지, 멜라민 수지, 알릴계 수지, 푸란 수지, 폴리에스테르, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄, 테플론, 아크릴로니트릴-스티렌 수지, 스티렌-부타디엔 수지, 비닐 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌 옥시드, 당, 전분, 셀룰로스 및 폴리펩티드가 언급될 수 있다. 상기 유기 화합물은 단독으로 또는 이의 둘 이상이 병용되어 사용될 수 있다.
본 발명의 피복 입자가 이방성 도전성 입자로서 사용되는 경우, 상기 유기 화합물은 절연성 화합물로부터 선택되는 것이 바람직하다.
상기 언급된 것과 같은 유기 화합물에 의한 부분 개질 방법은 특별히 제한되지는 않지만, 관능기 (A) 를 통해 금속 표면에 유기 화합물을 커플링시킬 수 있는 임의의 방법일 수 있다. 따라서, 금속 표면 상에 유기 화합물을 그라프트시키는 것을 포함하는 방법, 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하는 유기 입자를 커플링시키는 것을 포함하는 방법, 및 유기 화합물로 금속 표면을 피복한 후, 상기 피복에 미세 기공을 제공하는 것을 포함하는 방법이 예를 들어 언급될 수 있다.
이들 중에서, 금속 표면 상에 유기 화합물을 그라프트시키는 것을 포함하는 방법, 및 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하는 유기 입자를 커플링시키는 것을 포함하는 방법을 사용하는 것이 적절하다.
따라서, 본 발명의 피복 입자는 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 유기 화합물을 그라프트시키는 것에 의해 수득될 수 있다.
유기 화합물을 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 그라프트시키는 방법은 특별히 제한되지는 않지만, 다른 것들 중에서도 하기 1) 내지 3) 이 포함된다:
1) 유기 화합물에 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 제공하고, 이렇게 생성된 화합물을 금속 표면 상에 도입하는 것을 포함하는 방법,
2) 금속에 대해 결합성인 관능기 (A), 및 화학 반응에 의해 공유 결합을 형성할 수 있는 반응성 관능기 (B) (예를 들어, 히드록실기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기, 실릴기, 실란올기, 또는 이소시아네이토기) 를 함유하는 화합물을 금속 표면과 반응시킨 후, 반응성 관능기 (B) 를 단일 단계 또는 다단계 반응에 의해 유기 화합물로 치환하는 것을 포함하는 방법, 및
(3) 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에, 거기에 결합된 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해, 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 함유하는 화합물을 도입하고, 각각의 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 개시 위치로 하여 그라프트 중합을 수행하는 것을 포함하는 방법.
이들 중에서, 그라프트 중합이 관여하는 방법 3) 을 사용하는 것이 적절하다.
따라서, 본 발명의 피복 입자는, 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에, 거기에 결합된 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해, 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 함유하는 화합물을 도입하고, 각각의 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 위치를 개시 위치로 하여 그라프트 중합을 수행함으로써 수득될 수 있다.
상기 언급된 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매 (C) 는 그라프트 중합 개시 위치로서 기능하는 관능기 또는 촉매이며, 다른 것들 중에서도, 라디칼 파열성 기, 예컨대 아조 및 퍼에스테르기; 연쇄 전달기, 예컨대 티올, 술피드, 디티오카르바메이트, 니트록실 및 할로겐기; 불포화 결합 함유기, 예컨대 비닐, 알케닐 및 아세틸렌기; 시클릭기, 예컨대 시클릭 에테르, 시클릭 포르말, 락톤, 락탐, 시클릭 이미노에테르, 시클릭 올레핀, 시클릭 실록산 및 시클릭 포스파젠기; 알데히드, 케톤, 이소시아네이토, 히드록실, 아미노 및 카르복실기; 및 각각 Li, Na, Mg, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Zr, Nb, Mo, Ru, Hf, Ta, W, Re, Os 및 Ir 에서 선택된 1개 이상의 중심 금속을 갖는 할로겐 화합물, 옥시할로겐 화합물 및 유기 암모늄 염; 및 유기금속 화합물을 포함한다.
하지만, 상기 그라프트 중합이 개환 메타세시스 중합 방식으로 수행되는 경우에는, 상기 언급된 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매 (C) 로서, Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Ru, Ta, W, Re, Os 및 Ir 중에서 선택된 1종을 중심 금속으로서 갖는 염화물, 유기금속 화합물, 알킬리덴 착체, 비닐리덴 착체 등의 유사 카르벤 착체 또는 카르빈 착체와 같은 메타세시스 반응 촉매를 사용한다. 메타세시스 반응 촉매의 구체예로서, TiCl4, VOCl3, MoCl5, ReCl5, IrCl3, ZrCl4, NbCl5, WCl6, RuCl3, VCl4, TaCl5, WOCl4 및 OsCl3 와 같은 금속 염화물, 트리데실암모늄 몰리브데이트와 같은 유기금속 화합물, 및 비스(트리시클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄(IV) 디클로라이드와 같은 유기금속 착체가 언급될 수 있다. 이들 중에서, 중심 금속이 루테늄인 것을 사용하는 것이 적절하다.
상기 그라프트 중합은, 사용되는 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매 (C) 에 따라, 예를 들어, 라디칼 중합, 이온성 중합, 배위 중합, 메타세시스 중합, 중축합 반응 또는 중첨가 반응의 방식으로 수행될 수 있다. 이들 중에서도, 중합체 사슬 길이가 제어될 수 있는 리빙 라디칼 중합, 음이온성 중합, 양이온성 중합 및 메타세시스 중합의 기술이 사용되는 것이 적절하다. 특히, 개환 메타세시스 중합은 반응 과정의 용이함 때문에 더욱 바람직하다.
개환 메타세시스 중합에서는, 중합체 사슬 길이가 비교적 용이한 방식으로 제어될 수 있고, 촉매 금속이 용이하게 제거될 수 있고, 리빙 중합과는 달리, 할로겐 등의 리빙 제어기가 임의의 분자 말단에 존재하지 않을 것이다.
상기 그라프트 중합시킨 단량체는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 라디칼 중합, 이온성 중합, 개환 중합, 이성체화 중합, 고리화 중합, 제거 중합, 중첨가 중합, 중축합 또는 첨가 축합의 방식으로 중합가능한 임의의 단량체일 수 있다. 따라서, 이는 다른 것들 중에서도, 에틸렌, 부타디엔, 스티렌 유도체; (메트)아크릴산, 이의 에스테르 유도체 또는 아미드 유도체; 비닐기 함유 화합물, 예컨대 비닐 에스테르 유도체 및 비닐 에테르 유도체; 시클릭 올레핀 함유 화합물, 예컨대 시클로옥타디엔 및 노르보르넨 유도체; 시클릭 에테르, 예컨대 에틸렌 옥시드 유도체, 테트라히드로푸란 유도체 및 트리옥산 유도체; 시클릭 아세탈, 예컨대 1,3-디옥세판 유도체 및 4H,7H-1,3-디옥세핀; 시클릭 에스테르, 예컨대 ε-카프로락톤, 글리콜리드 및 트리메틸렌 카르보네이트; 시클릭 아민, 예컨대 아지리딘 및 1-메틸아제티딘; 시클릭 술피드, 예컨대 프로필렌 술피드; 옥사졸린 유도체; 락탐, 예컨대 아제티디논, 피롤리돈 및 ε-카프로락탐; 시클릭 실록산, 예컨대 헥사메틸시클로트리실록산; 시클릭 포스파젠, 예컨대 헥사클로로포스파젠; 알데히드, 예컨대 포름알데히드 및 아세트알데히드; 페놀 유도체; 아닐린 유도체; 이소시아네이토기 함유 화합물, 예컨대 헥사메틸렌 이소시아네이트; 히드록실기 함유 화합물, 예컨대 에틸렌 글리콜 및 테트라메틸렌 글리콜; 아미노기 함유 화합물, 예컨대 헥사메틸렌디아민; 카르복실기 함유 화합물, 예컨대 아디프산 및 테레프탈산; 아미노산 유도체; 및 우레아 유도체를 포함한다. 상기 단량체를 단독으로 또는 이들 2개 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
하지만, 상기 그라프트 중합이 메타세시스 중합으로 이루어진 경우에는, 그라프트 중합될 단량체는 메타세시스 중합될 수 있는 단량체인 것이 바람직하다. 다른 것들 중에서도, 모노시클릭 올레핀 및 이의 유도체, 예컨대 시클로부텐, 시클로펜텐, 시클로옥텐 및 시클로옥타디엔; 폴리시클릭 올레핀 및 이의 유도체, 예컨 대 노르보르넨, 노르보르나디엔, 디시클로펜타디엔 및 트리시클로펜타디엔; 및 헤테로 원자 함유 시클릭 올레핀, 예컨대 2,3-디히드로푸란, 엑소-3,6-에폭시-1,2,3,6-테트라히드로프탈산 무수물, 9-옥사비시클로[6.1.0]논-4-엔, 엑소-N-메틸-7-옥사비시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2,3-디카르복시이미드 및 1,4-디히드로-1,4-에폭시나프탈렌이 바람직하다. 상기 단량체를 단독으로 또는 이들 2개 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
상기 그라프트 중합을 수행하는데 있어서, 금속 표면을 갖는 입자의 표면 개질을 위해 사용되는 유기 화합물은 양 전하 또는 음 전하를 갖는 것이 바람직하다. 유기 화합물이 분자 내에서 양으로 또는 음으로 하전되는 경우에는, 유기 화합물 분자 사이에 그리고 분자 내에서 반발력이 발생하므로, 이들을 금속 표면을 갖는 입자 상에 그라프트시키는 단계에서 그라프트 밀도 제어가 용이해진다. 또한, 도전성 입자의 응집을 피할 수 있고, 바인더 수지 내에서 이의 분산성이 또한 개선된다.
상기 유기 화합물이 분자 내에서 양 전하 또는 음 전하를 갖도록 하기 위해, 분자가 이의 측쇄 및/또는 이의 말단에 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 관능기는 예를 들어, 암모늄, 술포늄, 술폰산, 카르복실, 인산, 붕산 및 니트릴기, 및 이의 염을 포함한다.
상기 관능기를 도입하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 중합 반응을 수행하는 단계에서 상기 관능기를 갖는 단량체를 공중합시키는 것을 포함하는 방법 또는 중합 후 상기 관능기를 화학 반응에 의해 측쇄로 도입하는 것을 포함하는 방법 일 수 있다.
상기 그라프트 중합을 수행하는데 있어서, 연쇄 전달제, 촉매, 촉진제 등이 필요에 따라 사용될 수 있다. 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 함유 화합물이 금속 염화물 또는 유기금속 화합물인 경우, 예를 들어 트리에틸알루미늄과 같은 유기알루미늄 화합물, 부틸리튬과 같은 알킬리튬, 디메틸주석과 같은 유기주석 화합물, 페닐디아조메탄, 및 메틸 디아조아세테이트가 사용될 수 있다.
상기 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 함유 화합물은 유기 화합물 또는 무기 화합물일 수 있다.
중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 함유 화합물을 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 도입하는 방법은 특별히 제한되지 않지만, 다른 것들 중에서도 하기 3-1) 내지 3-3) 을 포함한다:
3-1) 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 함유 화합물이 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하도록 하고, 생성된 화합물을 금속 표면 상에 도입하는 것을 포함하는 방법,
3-2) 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 및 반응성 관능기 (B) 를 함유하는 화합물을 금속 표면을 갖는 입자와 반응시킨 후, 한 단계 또는 여러 단계에서 상기 반응성 관능기 (B) 를 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 로 치환하는 것을 포함하는 방법, 및
3-3) 금속 표면을 갖는 입자에 결합성인 기 (A) 를 함유하는 화합물을 금속 표면을 갖는 입자와 반응시킨 후, 상기 표면을 예를 들어 플라즈마 처리에 의해 반 응성 관능기 (B) 로 개질시키고, 또한 한 단계 또는 여러 단계에서 상기 반응성 관능기 (B) 를 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 로 치환하는 것을 포함하는 방법.
상기 방법 3-1) 에 따라 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 함유 화합물을 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 도입하는데 사용되는 화합물은 특별히 제한되지 않지만, 금속 표면을 갖는 입자에 대해 결합성인 기 (A) 및 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 하나의 동일한 분자 내에 갖는 임의의 것, 예컨대 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스아미디노디프로판 디히드로클로라이드, 메르캅토페놀, 메르캅토헥산올, 티올-말단 폴리(비닐 알콜), 4-히드록시페닐디메틸술포늄 메틸 술페이트, 메르캅토프로피온산, 2,2'-비피리딘-4,4'-디카르복실산, 티옥트산, 4-이미다졸아세트산, 히스티딘, 시스테인, 메티오닌, p-메르캅토스티렌, 소듐 p-스티렌술포네이트, p-디메틸술포니오페닐 메타크릴레이트 메틸 술페이트, 아크릴로니트릴, 소듐 비스(트리시클로헥실포스핀)-p-술포네이토 벤질리덴루테늄(IV) 디클로라이드 등일 수 있다.
중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 함유 화합물을 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 도입하는 상기 방법 3-2) 는 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 히드록실기, 카르복실기, 아미노기, 에폭시기, 실릴기, 실란올기 또는 이소시아네이토기와 같은 반응성 관능기 (B), 및 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 갖는 화합물을 금속 표면 상에 도입한 후, 반응성 관능기 (B) 를, 반응성 관능기 (B) 와 공유 결합할 수 있는 관능기 및 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C)를 갖는 화합물과 반응시킴으로써, 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 도입시키는 것을 포함하는 방법일 수 있다.
구체적으로, 다른 것들 중에서도, 메르캅토페놀을 사용하여 금속 표면을 갖는 입자 상에 히드록실기를 도입한 후, 이어서 2-(4-클로로술포닐)에틸트리클로로실란을 사용한 실란 커플링에 의해, 상기 기를 연쇄 전달 관능기 (C) 인 클로로술포닐기로 전환시키는 것을 포함하는 방법; 4-히드록시페닐디메틸술포늄 메틸 술페이트를 사용하여 금속 표면을 갖는 입자 상에 히드록실기를 도입하고, 메타크릴로일 클로라이드를 사용한 에스테르화 축합에 의해, 상기 기를 중합 관능기 (C) 인 비닐기로 전환시키는 것을 포함하는 방법; 히스티딘을 사용하여 금속 표면을 갖는 입자 상에 아미노기를 도입하고, 이어서 4-(클로로메틸)페닐 이소시아네이트를 사용한 첨가 반응에 의해, 이를 연쇄 전달 관능기 (C) 인 클로로기로 전환시키는 것을 포함하는 방법; 및 메르캅토운데칸올을 사용하여 금속 표면을 갖는 입자 상에 히드록실기를 도입하고, 이어서 2-노르보르넨-6-메틸디클로로실란을 사용한 실란 커플링에 의해, 이를 노르보르넨기로 전환시키고, 추가로 비스(트리시클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄(IV) 디클로라이드의 배위를 통해, 이를 연쇄 전달 촉매 (C) 부분인 루테늄기로 전환시키는 것을 포함하는 방법을 언급할 수 있다.
중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 갖는 화합물을 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상에 도입하는 상기 방법 3-3) 은 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어, 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 갖는 화합물을 금속 표면을 갖는 입자 상에 도입하고, 이어서 예를 들어 플라즈마 처리 또는 산화 처리에 의해 상기 화합물의 일부를 반응성 관능기 (B) 로 개질시키고, 이를 상기 방법 3-2) 에 대해 제시된 방법에 의해 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 로 전환시키는 것을 포함하는 방법일 수 있다.
또한, 본 발명의 피복 입자는 금속 표면에, 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하는 유기 입자를 결합시키는 것을 포함하는 방법에 의해 수득될 수 있다.
상기 유기 입자는 상기 유기 화합물로 구성된 입자이다.
상기 유기 입자를 사용하여 부분 표면 개질을 수행하는 경우, 개질 후 도전성 입자가 응집되는 경향이 약하므로, 이들을 단일하고 개별적이도록 하는 분해 단계에서 입자 상의 부하가 약하여, 피복 유기 화합물은 거의 박리되지 않는다.
상기 유기 입자는 바람직하게는 표면적으로 또는 내부적으로 양 전하 또는 음 전하를 가지므로, 서로 반발할 수는 있지만 서로 응집되지는 않는다.
이들을 양으로 또는 음으로 하전시키는 방법은 특별히 제한되지는 않지만, 다른 것들 중에서도, 유기 또는 무기 이온성 화합물을 상기 언급된 유기 입자와 이의 제조 단계에서 부가혼합하는 것을 포함하는 방법, 상기 화합물을 화학 결합에 의해 유기 입자의 표면 상에 도입하는 것을 포함하는 방법, 상기 화합물을 물리 흡착에 의해 상기 유기 입자의 표면 상에 도입하는 것을 포함하는 방법, 화학 처리에 의해 상기 유기 입자의 표면을 이온적으로 개질시키는 것을 포함하는 방법, 및 플라즈마 등에 의해 유기 입자의 표면을 이온적으로 개질시키는 것을 포함하는 방법을 포함한다.
유기 입자가 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하도록 하는 방법은 특별히 제한되지는 않지만, 다른 것들 중에서도, 유기 입자의 제조 단계에서 이를 유기 입자와 부가혼합시키는 것을 포함하는 방법, 화학 결합에 의해 이를 상기 유기 입자의 표면 상에 도입하는 것을 포함하는 방법, 물리 흡착에 의해 이를 상기 유기 입자의 표면 상에 도입하는 것을 포함하는 방법, 금속에 대해 결합성인 기를 표면에 제공하기 위해 화학 처리에 의해 유기 입자의 표면을 개질하는 것을 포함하는 방법, 및 금속에 대해 결합성인 기를 갖는 표면을 제공하기 위해 플라즈마 등을 사용하여 유기 입자의 표면을 개질하는 것을 포함하는 방법을 포함한다.
유기 입자의 입자 직경은 특별히 제한되지는 않지만, 본 발명의 피복 입자가 이방성 도전성 입자로서 사용되는 경우, 1 내지 2,000 nm 의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서, 인접 도전성 입자들 간의 절연이 보장될 수 있으며, 본 발명의 피복 입자가 가압 하에 상호 접착되는 경우, 도통이 실현된다.
상기 유기 입자를 제조하는 방법은 특별히 제한되지는 않지만, 당해 기술에서 공지된 임의의 방법일 수 있고, 예를 들어, 에멀션 중합, 소프 프리(soap-free) 석출 중합, 분산 중합, 현탁 중합 및 경화 수지의 파쇄 중 어느 하나일 수 있다.
상기 유기 화합물로의 개질 시 형성된 본 발명의 피복 입자 상의 유기 층의 두께는 특별히 제한되지는 않지만, 개질된 면적 및 기타 요인에 따라 가변적일 수 있다. 하지만, 본 발명의 피복 입자가 이방성 도전성 입자로서 사용되는 경우, 두께는 1 내지 2,000 nm 인 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서, 인접 도전성 입자 간의 절연이 보장될 수 있으며, 본 발명의 피복 입자가 가압 하에 상호 접착되는 경우, 도통이 실현된다.
본 발명의 피복 입자 상의, 상기 언급된 유기 화합물에 의해 개질된 면적의 백분율은 특별히 제한되지는 않지만, 다른 것들 중에서도, 개질 유기 화합물의 분자량과 구조 및 상기 유기 층의 두께에 따라 가변적일 수 있다. 하지만, 일반적으로 금속 도금된 입자의 표면적의 10 내지 90% 인 것이 바람직하다. 상기 범위 내에서, 본 발명의 피복 입자가 이방성 도전성 입자로서 사용되는 경우, 인접 도전성 입자들 간의 절연이 보장되며, 본 발명의 피복 입자가 가압 하에 상호 접착되는 경우, 도통이 실현된다. 더욱 바람직한 범위는 20 내지 90% 이다.
표면에 결합된 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해 유기 화합물로 부분 개질시킨 금속 표면을 갖는 입자를 핵으로서 각각 포함하는 본 발명의 피복 입자는, 코팅 유기 층과 금속 간의 결합 강도가 강하므로, 유기 층이 거의 박리되지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명의 피복 입자가 이방성 도전성 입자로서 사용되는 경우, 인접 입자들 간의 절연을 유지하면서 고 수준의 접속 신뢰성이 보장될 수 있다.
금속 표면을 갖는 입자의 표면이 그라프트에 의해 유기 화합물로 개질되는 경우, 개질 면적 및 두께가 용이하게 제어될 수 있으므로, 상기 개질은 피복 입자의 사용 조건에 따라 변용될 수 있다. 또한, 금속 표면을 갖는 입자의 표면을 그라프트 중합에 의해 유기 화합물로 개질하는 경우, 사용되는 단량체를 선택할 수 있으므로, 층 구조 제어가 용이하고, 접착성, 응집 회피성, 혐수성 및 친수성과 같은 기능이 제공되기 때문에, 우수한 성능 특성이 나타날 수 있다.
[실시예]
하기 실시예는 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 하지만, 실시예는 결코 본 발명의 범주를 제한하지 않는다.
실시예 1
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크(cock), 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5g 의 시판 티올기 말단 폴리(비닐 알콜) (평균 분자량 20,000) 을 500g 의 증류수에 아르곤 분위기 하에서 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 폴리(비닐 알콜)을 여과 제거하고, 상기 입자를 열수로 세척한 후 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 2
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5g 의 시판 티올기 말단 폴리(메틸 메타크릴레이트) (평균 분자량 12,000) 를 500g 의 증류 정제된 테트라히드로푸란 중에 아르곤 분위기 하에서 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수 득했다.
실시예 3
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 500 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 99g 의 메틸 메타크릴레이트, 1g 의 메타크릴산 및 1.5g 의 티오아세트산을 85℃ 에서 함께 교반하고, 이어서 0.1g 의 2,2'-아조비스이소부티로니트릴을 첨가하고, 중합 반응을 1.5 시간 동안 진행시켰다. 정제 및 건조 후, 메르캅토기 말단 폴리(메틸 메타크릴레이트)-메타크릴산 공중합체 (평균 분자량 20,000) 를 수득했다.
상기 폴리(메틸 메타크릴레이트)-메타크릴산 공중합체 (5g) 를 500g 의 증류 정제된 테트라히드로푸란 중에 아르곤 분위기 하에서 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 폴리(메틸 메타크릴레이트)-메타크릴산 공중합체를 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 4
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 500 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5 밀리몰의 메르캅토프로피온산을 증류 정제된 테트로히드로푸란 500 ㎖에 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 메르캅토프로피온산을 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후, 건조시키고, 500 ㎖ 의 테트라히드로푸란에 재분산시켰다.
상기 분산액에, 5g 의 시판 에폭시기 말단 폴리(메틸 메타크릴레이트) (분자량 15,000) 를 아르곤 분위기 하에 첨가하고, 생성된 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 폴리(메틸 메타크릴레이트)를 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 5
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5 밀리몰의 메르캅토운데칸올을 증류 정제된 500 ㎖ 의 테트로히드로푸란에 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 메르캅토운데칸올을 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후, 건조시키고, 200 ㎖ 의 증류수에 재분산시켰다.
상기 분산액에, 5 몰의 히드록시메틸 메타크릴레이트를 첨가하고, 철저한 교반 후, 1N 의 질산 수용액을 사용하여 제조된 10g 의 0.1 몰/L 의 세륨 암모늄 니트레이트 용액과 상기 혼합물을 10 시간 동안 교반했다. 상기 혼합물을 여과하고, 상기 입자를 메탄올로 세척한 후 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부 분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 6
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5 밀리몰의 메르캅토페놀을 증류 정제된 200 ㎖ 의 테트로히드로푸란에 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 메르캅토페놀을 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후, 500 ㎖ 의 정제 톨루엔에 재분산시켰다.
상기 분산액에, 5 밀리몰의 2-(4-클로로술포닐)에틸트리클로로실란을 첨가하고, 상기 혼합물을 40℃ 에서 6 시간 동안 교반했다. 미반응 2-(4-클로로술포닐)에틸트리클로로실란을 여과 제거하고, 상기 입자를 톨루엔으로 세척한 후, 아르곤 분위기 하에 정제 톨루엔에 재분산시켰다.
상기 분산액에, 10 밀리몰의 브롬화 구리, 20 밀리몰의 4,4'-디-n-헵틸-2,2'-비피리딘, 5몰의 메틸 메타크릴레이트 및 2.5 밀리몰의 p-톨루엔술포닐 클로라이드를 아르곤 분위기 하에 첨가한 후, 상기 혼합물을 90℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 실온으로 냉각 후, 100g 의 n-헥산을 첨가하고, 상기 입자를 여과하고, n-헥산으로 추가 세척하고 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 7
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5 밀리몰의 메르캅토페놀을 증류 정제된 500 ㎖ 의 테트로히드로푸란에 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 메르캅토페놀을 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후, 500 ㎖ 의 정제 테트라히드로푸란에 재분산시켰다.
상기 분산액에, 5 밀리몰의 (p-클로로메틸)페닐트리클로로실란을 첨가하고, 상기 혼합물을 40℃ 에서 6 시간 동안 교반했다. 미반응 (p-클로로메틸)페닐트리클로로실란을 여과 제거하고, 상기 입자를 톨루엔으로 세척한 후, 정제 테트라히드로푸란에 재분산시켰다.
상기 분산액에, 100 밀리몰의 소듐 N,N-디에틸디티오카르바메이트를 첨가한 후, 상기 혼합물을 실온에서 18 시간 동안 교반했다. 미반응 소듐 N,N-디에틸디티오카르바메이트를 여과 제거하고, 상기 입자를 톨루엔으로 세척하고, 정제 톨루엔 중에 아르곤 분위기 하에서 재분산시켰다.
상기 분산액에, 2 밀리몰의 메틸 메타크릴레이트 및 0.02 밀리몰의 메타크릴산을 아르곤 분위기 하에 첨가하고, 상기 화합물에 광원으로서 사용된 고압 수은등 (SEN Light 사 제품: HLR 100T-1) 으로부터의 빛을 조사했고, 40℃ 에서 3시간 동안 교반했다. 실온으로 냉각 후, 상기 입자를 여과하고, n-헥산으로 세척하고 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 8
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 티올기를 갖는 5 밀리몰의 메르캅토운데칸올을 증류 정제된 500 ㎖ 의 테트로히드로푸란에 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 메르캅토운데칸올을 여과 제거하고, 상기 입자를 테트라히드로푸란으로 세척한 후, 건조시키고 500 ㎖ 의 톨루엔에 분산시켰다.
상기 분산액에, 5 밀리몰의 2-노르보르넨-6-메틸디클로로실란을 첨가하고, 히드록실기를 노르보르넨기로 전환시키기 위해, 40℃ 에서 6 시간 동안 교반하면서 반응을 수행했다. 미반응 2-노르보르넨-6-메틸디클로로실란을 여과 제거하고, 상기 입자를 톨루엔으로 세척한 후, 500 ㎖ 의 정제 톨루엔 중에 아르곤 분위기 하에서 재분산시켰다. 상기 분산액에, 5 밀리몰의 비스(트리시클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄(IV) 디클로라이드를 메타세시스 중합 촉매로서 첨가하고, 노르보르넨기를 루테늄 카르벤기로 전환시키기 위해, 실온에서 30 분 동안 상기 반응을 수행했다. 미반응 비스(트리시클로헥실포스핀)벤질리덴루테늄(IV) 디클로라이드를 여과 제거하고, 상기 입자를 톨루엔으로 세척하고, 400 ㎖ 의 정제 톨루엔 중에 아르곤 분위기 하에서 재분산시켰다.
상기 분산액에, 그라프트 중합시킬 단량체로서, 100 ㎖ 의 정제 톨루엔에 용해된 2 밀리몰의 노르보르넨을 아르곤 분위기 하에 첨가하고, 그라프트 중합을 실 온에서 30 분 동안 수행했다. 상기 입자를 여과하고, 메탄올로 세척한 후, 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 9
스티렌 (500 밀리몰), 5 밀리몰의 메타크릴로일옥시페닐디메틸술포늄메틸술페이트, 5 밀리몰의 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 디히드로클로라이드 및 250 ㎖ 의 증류수를 칭량하여, 4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에 넣고, 상기 혼합물을 200 rpm 으로 교반하고, 중합을 60℃ 에서 7 시간 동안 질소 분위기 하에서 수행하여, 그의 표면 상에 술포늄기를 갖고 220 nm 의 평균 입자 직경을 갖는 라텍스 입자의 18% 분산액을 수득했다.
상기 라텍스 입자 분산액을 증류수를 사용하여 1% 로 희석하고, 5㎛ 의 입자 크기를 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 500 ㎖ 의 희석액 중에 아르곤 분위기 하에서 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 상기 혼합물을 3㎛ 메시 필터를 통해 여과하고, 입자를 메탄올로 추가 세척하고 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 입자로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 10
스티렌 (500 밀리몰), 1.92 밀리몰의 소듐 p-스티렌술포네이트, 0.94 밀리몰의 포타슘 퍼술페이트 및 475 ㎖ 의 증류수를 칭량하여, 4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 100 ㎖ 의 분리가능 플라스크에 넣고, 상기 혼합물을 200 rpm 으로 교반하고, 중합을 60℃ 에서 12 시간 동안 질소 분위기 하에서 수행하여, 그의 표면 상에 술폰산기를 갖고 105 nm 의 평균 입자 직경을 갖는 라텍스 입자의 10% 분산액을 수득했다.
상기 라텍스 입자 분산액을 증류수를 사용하여 1% 로 희석하고, 5㎛ 의 입자 크기를 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 500 ㎖ 의 희석액 중에 아르곤 분위기 하에서 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 상기 혼합물을 3㎛ 메시 필터를 통해 여과하고, 입자를 메탄올로 추가 세척하고 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 입자로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
실시예 11
스티렌 (250 밀리몰), 250 밀리몰의 글리시딜 메타크릴레이트, 5 밀리몰의 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 디히드로클로라이드 및 549 ㎖ 의 증류수를 칭량하여, 4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 100 ㎖ 의 분리가능 플라스크에 넣고, 상기 혼합물을 200 rpm 으로 교반하고, 중합을 70℃ 에서 2 시간 동안 질소 분위기 하에서 수행했다. 이어서, 40 밀리몰의 글리시딜 메타크릴레이트를 첨가하고, 추가로 12 시간동안 중합을 수행하여, 그의 표면 상에 술폰산기를 갖고 120 nm 의 평균 입자 직경을 갖는 라텍스 입자의 10% 분산액을 수득했다.
상기 라텍스 입자 분산액에 250 밀리몰의 3-메르캅토프로피온산을 첨가하고, 반응을 환류 하에 5 시간 동안 수행했다. 상기 입자를 원심 분리에 의해 세척하고, 증류수로 희석하여, 그의 표면 상에 티올기를 갖고 120 nm 의 평균 입자 직경을 갖는 라텍스 입자의 10% 분산액을 수득했다.
상기 라텍스 입자의 100 ㎖ 분산액에, 약 5㎛ 의 입자 크기를 갖는 5g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에서 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 상기 혼합물을 3㎛ 메시 필터를 통해 여과하고, 입자를 메탄올로 추가 세척하고 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 입자로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
비교예 1
4목 분리가능 커버, 교반 날, 3방 코크, 콘덴서 및 온도 탐침이 장착된 1,000 ㎖ 의 분리가능 플라스크에서, 5g 의 폴리(비닐 알콜) (평균 분자량 10,000) 을 500g 의 증류수에 아르곤 분위기 하에서 용해시켰다.
상기 용액에 약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자를 아르곤 분위기 하에 분산시키고, 혼합물을 40℃ 에서 12 시간 동안 교반했다. 미반응 폴리(비닐 알콜)을 여과 제거하고, 상기 입자를 열수로 세척한 후 건조시켜, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 완전 개질된 피복 입자를 수득했다.
비교예 2
약 5㎛ 의 입자 직경을 갖는 10g 의 금 도금된 입자 및 5g 의 비닐리덴 플루오라이드 수지를 하이브리다이제이션(hybridization) 장치에 넣고, 90℃ 에서 3 시간 동안 처리하여, 그의 표면이 절연성 유기 화합물로 부분 개질된 피복 입자를 수득했다.
평가
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 및 2 에서 수득된 피복 입자의 유기 피복층 두께, 및 금속 표면을 갖는 입자의 표면 상의 유기 화합물 피복 면적의 백분율인 피복 밀도를 측정했다.
그 다음, 단독으로 그리고 독립적으로 출현하는 개별적 입자의 상태로의 전환을 위해, 각각의 피복 입자 종을 제트 밀 (Nisshin Engineering 사 제품: Current Jet CJ-2.5) 을 사용하여 1 N/cm2 또는 5 N/cm2 의 작용 하에 처리하고, 이어서 피복 밀도를 측정했다. 제트 밀 처리 후의 응집물의 존재 또는 부재는 육안으로 판정했다. 이렇게 수득된 결과는 표 1 에 나타냈다.
피복 유기 화합물 종 단일 입자로의 전환 전 응집물의 존재 또는 부재, 및 제트 밀 처리 후의 피복 밀도
피복 유기층 두께 피복 밀도 1 N/cm2 5 N/cm2
응집물 피복 밀도 응집물 피복 밀도
실시예 1 폴리 (비닐 알콜) 15nm 65% 있음 65% 없음 65%
실시예 2 폴리 (메틸 메타크릴레이트) 10nm 65% 있음 65% 없음 65%
실시예 3 메틸 메타크릴레이트- 아크릴산 공중합체 15nm 60% 있음 60% 없음 60%
실시예 4 폴리 (메틸 메타크릴레이트) 12nm 67% 있음 67% 없음 67%
실시예 5 폴리(히드록시메틸 메타크릴레이트) 20nm 72% 있음 72% 없음 72%
실시예 6 폴리 (메틸 메타크릴레이트) 22nm 80% 있음 80% 없음 79%
실시예 7 폴리 (메틸 메타크릴레이트) 25nm 82% 있음 82% 없음 81%
실시예 8 폴리(노르보르넨) 30nm 77% 있음 77% 없음 77%
실시예 9 표면 술포늄- 폴리스티렌 입자 - 43% 없음 41% 없음 12%
실시예 10 표면 술폰산- 폴리스티렌 입자 - 58% 없음 57% 없음 25%
실시예 11 표면 티올-폴리(메틸 메타크릴레이트) 입자 - 69% 없음 69% 없음 32%
비교예 1 폴리(비닐 알콜) 15nm ~100% 있음 65% 없음 18%
비교예 2 폴리 (비닐리덴 플루오라이드) 15nm 65% 있음 58% 없음 20%
표 1 에서 보여지는 바와 같이, 비교예 1 및 2 에서 수득된 피복 입자가 단일의 개별적 입자로의 전환 단계에서 피복 밀도의 현저한 감소를 나타내는 반면, 실시예 1 내지 11 에서 수득된 피복 입자에 대한 피복 밀도의 감소는 적었고; 특히, 실시예 1 내지 8 에서 수득된 피복 입자는 피복 밀도 감소를 거의 나타내지 않았다.
제트 밀 처리를 작은 힘으로 수행하는 경우 조차도, 실시예 9 내지 11 에서 수득된 피복 입자 중에서 어떠한 응집물도 관찰되지 않았다.
상기 기재된 구성을 갖는 본 발명은 접속 신뢰성이 우수한 피복 입자를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 도전성 금속 표면을 갖는 입자를 핵으로서 포함하고, 이의 표면을 도전성을 갖는 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해 유기 화합물로 부분 개질시킴으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  2. 제 1 항에 있어서, 도전성 금속 표면을 갖는 입자의 표면에 그라프트된 유기 화합물을 갖는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  3. 제 2 항에 있어서, 핵으로서 기능하는 도전성 금속 표면을 갖는 입자의 표면에 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 를 갖는 화합물을 도입한 후, 각각의 중합 또는 연쇄 전달 관능기 또는 촉매부 (C) 위치를 개시 위치로 하여 그라프트 중합시킴으로써, 입자의 표면을 유기 화합물로 부분 개질시키는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  4. 제 3 항에 있어서, 그라프트 중합은 개환 메타세시스 (ring-opening metathesis) 중합의 방식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  5. 제 1 항에 있어서, 도전성 금속 표면을 갖는 입자를 핵으로서 포함하고, 이의 표면을 도전성을 갖는 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 함유하는 유기 입자 로 부분 개질시킴으로써 생성되는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 화합물은 양 전하 또는 음 전하를 갖는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 화합물은 절연성 화합물인 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  8. 제 1 항에 있어서, 단지 금속만으로 이루어진 입자를 핵으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  9. 제 1 항에 있어서, 입자는 핵 입자의 표면 상에 도전성 금속 층을 형성시킴으로써 수득가능한 핵을 포함하는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  10. 제 1 항에 있어서, 도전성 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 는 배위 결합에 의해 금속에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 피복 입자.
  11. 도전성 금속 표면을 갖는 입자를 핵으로서 포함하고, 이의 표면을 도전성 금속에 대해 결합성인 관능기 (A) 를 통해 유기 화합물로 부분 개질시킴으로써 생성되며, 여기에서 유기 화합물은 절연성 화합물인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 입자.
  12. 제 11 항에 있어서, 유기 화합물로 부분 표면 개질 시 형성된 유기 층의 두께는 1 내지 2,000 nm 인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 입자.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 금속 도금된 입자는 도전성 금속 층 또는 핵 입자의 표면을 형성시킴으로써 수득가능한 핵을 포함하고, 유기 화합물로 개질된 금속 도금된 입자 상의 면적 백분율은 금속 도금된 입자의 표면적의 10 내지 90% 인 것을 특징으로 하는 이방성 도전성 입자.
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