TW202222996A - 可拉伸的導電性膏及膜 - Google Patents

可拉伸的導電性膏及膜 Download PDF

Info

Publication number
TW202222996A
TW202222996A TW110133785A TW110133785A TW202222996A TW 202222996 A TW202222996 A TW 202222996A TW 110133785 A TW110133785 A TW 110133785A TW 110133785 A TW110133785 A TW 110133785A TW 202222996 A TW202222996 A TW 202222996A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductive paste
wiring
stretchable
resistance
stretchable conductive
Prior art date
Application number
TW110133785A
Other languages
English (en)
Inventor
藤野拓
荻原敏明
Original Assignee
日商納美仕有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商納美仕有限公司 filed Critical 日商納美仕有限公司
Publication of TW202222996A publication Critical patent/TW202222996A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L75/00—Compositions of polyureas or polyurethanes; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L75/04—Polyurethanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/033—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the solvent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/03—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • C09D11/037—Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder characterised by the pigment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/02—Printing inks
    • C09D11/10—Printing inks based on artificial resins
    • C09D11/102—Printing inks based on artificial resins containing macromolecular compounds obtained by reactions other than those only involving unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/52—Electrically conductive inks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/14—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form comprising conductive layers or films on insulating-supports

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

本發明係提供一種導電性膏，其在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成有電氣迴路及/或電子迴路的配線時，可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。本發明關於一種可拉伸的導電性膏，係含有(A)表面處理銀粒子及(B)熱塑性樹脂，其中，(A)表面處理銀粒子含有表面處理層。

Description

可拉伸的導電性膏及膜
本發明係關於能夠在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路(electrical circuit)及/或電子迴路(electronic circuit)的配線之可拉伸的導電性膏。此外，本發明係關於含有該可拉伸的導電性膏之膜。
近年來係開發出用以在可伸縮及彎折的基材形成電極等薄膜狀的導電體之導電性膏。
例如於專利文獻1中，係記載了一種能使用在形成可伸縮之配線之用途的導電性膏。於專利文獻1中，係記載了導電性膏含有：由在非導電性之中核粒子的表面具有金屬層之金屬被覆粒子所構成之導電填充材、由彈性體所構成之黏合劑樹脂、以及有機溶劑。此外，於專利文獻1中，係記載了導電填充材的表面並未預先進行表面處理。
於專利文獻2中，係記載了一種能使用在電配線等之伸縮性導體片、以及使用在伸縮性導體片之伸縮性導體片形成用膏。於專利文獻2中，係記載了導電性膏至少含有：導電性粒子、已藉由Al及Si中之一者或兩者的氫氧化物及/或氧化物進行過表面處理之無機粒子、抗拉彈性模數為1MPa以上1000MPa以下之柔軟性樹脂、以及溶劑。此外，於專利文獻2中，係記載了導電性膏之無 機粒子的調配量於導電性粒子與無機粒子之合計100質量%中為2.0至30質量%，柔軟性樹脂的調配量於導電性粒子與無機粒子與柔軟性樹脂之合計100質量%中為7至35質量%。
於專利文獻3中，係記載了一種含有(A)導電性粒子、(B)100%模數為7MPa以上之熱塑性聚胺基甲酸酯(polyurethane)樹脂以及(C)溶劑之樹脂組成物。於專利文獻3中，係記載了樹脂組成物中，相對於(A)導電性粒子與(B)熱塑性聚胺基甲酸酯樹脂之合計，(A)導電性粒子的比率為90重量%以上且未達100重量%。
於專利文獻4中，係記載了一種含有經表面處理銀被覆合金粉末之導電性膏，作為電子零件之外部電極的形成材料。於專利文獻4中，係記載了經表面處理銀被覆合金粉末是由合金粒子、欲被覆該合金粒子之銀被覆層、以及欲被覆由前述合金粒子及銀被覆層所構成之銀被覆合金粒子之表面處理層所構成。
[專利文獻1]國際公開第2018/159374號
[專利文獻2]國際公開第2017/154978號
[專利文獻3]日本特開2018-104581號公報
[專利文獻4]日本特開2019-31735號公報
近年來係嘗試在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線。就被形成於如此基材之配線的情形而言，配線會因基材的伸 縮及/或彎折而亦跟著伸縮。所以配線的電阻大幅地增加，電氣迴路及/或電子迴路有時會無法發揮功能。
因此，本發明之目的在於提供一種導電性膏，其在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線時，可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。此外，本發明之目的在於提供一種膜，其在使用導電性膏來形成膜時，可降低因膜的伸長所導致之電阻(片電阻)的增加。
為了解決上述課題，本發明係具有下列構成。
(構成1)
本發明之構成1為一種可拉伸的導電性膏，係含有(A)表面處理銀粒子及(B)熱塑性樹脂，其中，(A)表面處理銀粒子含有表面處理層。
(構成2)
本發明之構成2係如構成1之可拉伸的導電性膏，其中，表面處理層為由選自十二基苯磺酸、十二酸及油酸的至少1種所構成之表面處理層。
(構成3)
本發明之構成3係如構成1之可拉伸的導電性膏，其中，表面處理層為由十二基苯磺酸所構成之表面處理層。
(構成4)
本發明之構成4係如構成1至3中任一構成之可拉伸的導電性膏，其中，(A)表面處理銀粒子與(B)熱塑性樹脂之重量比率為50：50至99：1。
(構成5)
本發明之構成5係如構成1至4中任一構成之可拉伸的導電性膏，其中，(A)表面處理銀粒子的平均粒徑為0.1至20μm。
(構成6)
本發明之構成6係如構成1至5中任一構成之可拉伸的導電性膏，其中，(B)熱塑性樹脂係選自胺基甲酸酯樹脂及聚碳酸酯樹脂的至少1種。
(構成7)
本發明之構成7係如構成1至6中任一構成之可拉伸的導電性膏，其中，可拉伸的導電性膏更含有(C)溶劑。
(構成8)
本發明之構成8為一種膜，係含有如構成1至7中任一構成之可拉伸的導電性膏。
藉由本發明，可提供一種導電性膏，其在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線時，可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。此外，藉由本發明，可提供一種膜，其在使用導電性膏來形成膜時，可降低因膜的伸長所導致之電阻(片電阻)的增加。
10:電阻試驗用圖案
12:電極部
14:配線部
圖1為顯示實施例及比較例的評估中所使用之電阻試驗用圖案之示意圖。
以下係具體地說明本發明之實施型態。另外，下列實施型態為具體化本發明時之型態，而並非將本實施型態限定在該範圍內。
本實施型態為導電性膏，該導電性膏含有(A)表面處理銀粒子及(B)熱塑性樹脂，其中(A)表面處理銀粒子含有表面處理層。本實施型態之導電性膏的(A)表面處理銀粒子含有表面處理層。當使用本實施型態之導電性膏在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線(亦僅稱為「配線」)時，可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。因此，本實施型態之導電性膏可使用在用以形成配置了配線之衣服(例如內藏了生體感測器之衣服)、以及可撓性混合電子產品等用途的配線。
此外，本實施型態之導電性膏可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。因此，即使於配線彎折(亦即配線的不均一伸長)時，亦可降低電阻的增加。因此在使用本實施型態之導電性膏時，亦可謂為即使在可彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線時，仍可降低因配線的彎折所導致之電阻的增加。
於本說明書中，係將「在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成有電氣迴路及/或電子迴路的配線時可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加之導電性膏」稱為「可拉伸的導電性膏」。亦即，所謂可拉伸的導電性膏，為可形成伴隨著伸縮之電氣迴路及/或電子迴路的配線之導電性膏。本實施型態之導電性膏為可形成伴隨著伸縮之電氣迴路及/或電子迴路的配線之可拉伸的導電性膏。另外，於本說明書中，有時將本實施型態之可拉伸的導電性膏僅稱為「導電性膏」。
於本說明書中，所謂「可伸縮及/或彎折的基材」，可列舉：用以構成衣服等之布、樹脂製平板等之可彎折及/或伸縮之原材、紙、金屬箔，以及具彎折性之玻璃及陶瓷等可撓性基板等。惟可使用本實施型態之樹脂組成物來形成配線之基材並不限定於此等，亦可為包含其他可伸縮及/或彎折之原材的基 材。另外，亦可使用本實施型態之樹脂組成物，將配線形成於不可伸縮及/或彎折的基材。
其次，說明本實施型態之可拉伸的導電性膏所含有之各成分。
本實施型態之可拉伸的導電性膏係含有表面處理銀粒子作為(A)成分。
欲成為本實施型態之可拉伸的導電性膏所含有之表面處理銀粒子的原料之導電性粒子，較佳為銀粒子。另外，導電性粒子可在不會使作為導電性粒子的特性大幅劣化之重量比率的範圍(例如未達50重量%的範圍，較佳為20重量%以下的範圍，更佳為10重量%以下的範圍)內，含有選自Au、Cu、Ni及Ti的至少一種作為銀以外的成分。銀(Ag)的電導率高。因此，導電性粒子較佳為僅由銀所構成之銀粒子。惟於本說明書中，所謂「僅由銀所構成之銀粒子」，意指可含有不可避免地混入之雜質。另外，於本說明書中，所謂「由金屬A所構成之A粒子」，意指A粒子除了金屬A之外，還可含有不可避免地含有之雜質。關於金屬粒子以外的成分亦相同。
本實施型態之可拉伸的導電性膏所含有之表面處理導電性粒子(表面處理銀粒子)，係含有表面處理層。
本實施型態之可拉伸的導電性膏之表面處理層較佳為由選自十二基苯磺酸、十二酸及油酸的至少1種所構成之表面處理層。此等當中，表面處理層更佳為由十二基苯磺酸所構成之表面處理層。藉由使表面處理銀粒子的表面處理層成為由預定的材料所構成之表面處理層，當使用可拉伸的導電性膏在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線時，可確實地降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。
於銀粒子形成由十二基苯磺酸、十二酸及/或油酸所構成之表面處理層的方法，對於該所屬技術領域中具有通常知識者而言為習知。具體而言，可藉由將欲成為原料之銀粉(銀粒子)與十二基苯磺酸、十二酸及/或油酸混合並進行攪拌，而於銀粒子的表面形成表面處理層。
表面處理導電性粒子(表面處理銀粒子)的粒子形狀可使用例如球狀及鱗片狀(碎片(flake)狀)等者。表面處理導電性粒子的粒子尺寸可藉由全部粒子之累積值50%的粒子尺寸(D50)來規定。於本說明書中，亦將D50稱為平均粒徑。另外，平均粒徑(D50)可藉由Microtrac法(雷射繞射散射法)來進行粒度分布測定，並從粒度分布測定的結果來求取。
從對於伸縮及/或彎折之耐性以及作業性之點等來看，表面處理導電性粒子(表面處理銀粒子)的平均粒徑(D50)較佳為0.1至20μm，更佳為0.2至15μm，再更佳為0.5至10μm。當平均粒徑(D50)大於上述範圍時，於網版印刷時有時會產生阻塞等問題。此外，當平均粒徑小於上述範圍時，於燒製時粒子的燒結過剩地進行，有可能無法充分地降低伴隨所形成之配線的伸長而來之電阻的增加。
此外，可由BET值(BET比表面積)來表示表面處理導電性粒子(表面處理銀粒子)的大小。導電性粒子的BET值較佳為0.1至5m2/g，更佳為0.2至4m2/g，再更佳為0.5至3m2/g。
本實施型態之可拉伸的導電性膏係含有熱塑性樹脂作為(B)成分。
本實施型態之可拉伸的導電性膏中，熱塑性樹脂較佳係選自胺基甲酸酯樹脂及聚碳酸酯樹脂的至少1種。可藉由使熱塑性樹脂為胺基甲酸酯樹脂及/或聚碳酸酯樹脂，而對所形成之配線賦予更適當的伸縮性。
可作為熱塑性樹脂使用之胺基甲酸酯樹脂，較佳係選自醚系胺基甲酸酯樹脂、酯系胺基甲酸酯樹脂、己二酸酯系胺基甲酸酯樹脂、己內酯系胺基甲酸酯樹脂以及碳酸酯系胺基甲酸酯樹脂的至少1種。藉由使用此等胺基甲酸酯樹脂，可確實地對所形成之配線賦予更適當的伸縮性。
本實施型態之可拉伸的導電性膏在不妨礙本實施型態之效果的範圍內，可含有其他熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂及/或光硬化性樹脂等之胺基甲酸酯樹脂及聚碳酸酯樹脂以外的樹脂。惟為了得到適合的配線，本實施型態之可拉伸的導電性膏所含有之樹脂較佳為僅由上述胺基甲酸酯樹脂所構成之樹脂、僅由聚碳酸酯樹脂所構成之樹脂或是僅由彼等的混合物所構成之樹脂。
當本實施型態之可拉伸的導電性膏含有具有由十二基苯磺酸所構成之表面處理層之表面處理銀粒子、以及胺基甲酸酯樹脂的熱塑性樹脂時，在使用該導電性膏來形成配線時，可更確實地降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。另外，此效果可推測為由上述預定的(A)成分(表面處理銀粒子)及(B)成分(熱塑性樹脂)所帶來之相乘效果，惟本發明並不受限於該推測內容。
於本實施型態之可拉伸的導電性膏中，表面處理銀粒子與熱塑性樹脂之重量比率(表面處理銀粒子：熱塑性樹脂)較佳為50：50至99：1，更佳為60：40至98：2，再更佳為70：30至96：4，特佳為75：25至95：5。藉由使導電性膏所含有之表面處理銀粒子與熱塑性樹脂之重量比率為預定的範圍，可對所形成之配線賦予適當的電阻及伸縮性。
本實施型態之可拉伸的導電性膏可更含有溶劑作為(C)成分。
導電性膏所含有之溶劑只要是可溶解預定的熱塑性樹脂之溶劑，就無特別限定。於本實施型態之導電性膏中，溶劑較佳係選自環己酮、二甲基甲 醯胺、二甲基乙醯胺、苄醇、二甲基丙醯胺及異佛爾酮(Isophorone)的至少一種。溶劑更佳為二甲基丙醯胺或異佛爾酮。藉由使用預定的溶劑，可確實地溶解預定的樹脂(例如胺基甲酸酯樹脂及聚碳酸酯樹脂)。其結果可容易地進行配線形成用之樹脂組成物的網版印刷等。
相對於熱塑性樹脂100重量份，溶劑的添加量為20至500重量份，較佳為50至400重量份，更佳為80至300重量份。通常，藉由使用熱塑性樹脂的重量之約1至3倍(較佳為2至2.5倍)重量的溶劑，可適當地溶解熱塑性樹脂。
另外，為了調整樹脂組成物的黏度，溶劑可適當地追加添加於樹脂組成物。
本實施型態之可拉伸的導電性膏在不妨礙本實施型態的效果之範圍內或是為了提升本實施型態的效果，可含有上述樹脂組成物以外的成分。例如，本實施型態之導電性膏可更含有選自無機顏料、有機顏料、矽烷偶合劑、調平劑、搖變減黏劑(Thixotropic Agent)及消泡劑的至少1種。
本實施型態為上述可拉伸的導電性膏之膜狀的硬化物。於本說明書中，有時將膜狀的硬化物僅稱為「膜」。本實施型態為包含上述可拉伸的導電性膏之膜。
於本說明書中，所謂「膜」，意指在預定的基材表面具有塗佈為平板狀之形狀且經固化後之圖案。膜的例子可列舉平面狀的導電性圖案、以及電氣迴路及/或電子迴路的配線圖案。
於本說明書中，有時會將「藉由網版印刷等手段將上述可拉伸的導電性膏印刷為平板狀後之圖案」稱為「膜狀的組成物」。藉由對膜狀的組成物進行熱處理，可得到經硬化後之膜。
藉由網版印刷等手段將本實施型態之可拉伸的導電性膏形成為電氣迴路及/或電子迴路之配線的形狀並進行硬化，藉此能夠在可伸縮及/或彎折之基材的表面，形成可降低因配線的伸長所導致之電阻(片電阻)的增加之電氣迴路及/或電子迴路的配線。用以使導電性膏硬化之溫度及時間，可因應樹脂組成物所含有之熱塑性樹脂的種類來適當地選擇。用以使導電性膏硬化之溫度及時間，可考量到基材的耐熱性來適當地調整並決定。例如，用以使導電性膏硬化之溫度及時間可設定為在60℃至180℃下進行5分鐘至60分鐘，較佳設定為在80至140℃下進行5分鐘至60分鐘，更佳設定為在110至130℃下進行20至40分鐘。
將本實施型態之可拉伸的導電性膏，以成為預定的圖案之方式塗佈於欲成為衣服的材料之布的表面並進行硬化，藉此可在衣服的表面形成配線。若使用本實施型態之可拉伸的導電性膏，則能夠在可伸縮及/或彎折的衣服以導電性圖案的形式來形成配線。藉由本實施型態之可拉伸的導電性膏，可形成例如內藏了生體感測器之衣服用的配線。
藉由使用本實施型態之可拉伸的導電性膏，可在塑膠、紙、金屬箔、以及具彎折性之玻璃及陶瓷等可撓性基板的表面形成配線。因此，本實施型態之可拉伸的導電性膏可使用在用於可撓性混合電子產品等用途的配線形成。
於使用本實施型態之可拉伸的導電性膏來形成配線時，長度90mm、寬度1mm、膜厚20μm之配線的初期電阻(X)(伸長前的電阻)較佳為20Ω 以下(比電阻444μΩ．cm以下)，更佳為15Ω以下(比電阻333μΩ．cm以下)，再更佳為10Ω以下(比電阻222μΩ．cm以下)。藉由使初期電阻(X)(及比電阻)為預定的範圍，即使考量到配線的伸長，亦可作為用於衣服及可撓性混合電子產品等用途之配線來使用。
於使用本實施型態之可拉伸的導電性膏來形成配線時，將配線伸長100%後(將配線伸長為初期長度的2倍長度後)的電阻(Y)相對於配線的初期電阻(X)之比(電阻變化率(Y/X))較佳為1000以下，更佳為500以下，再更佳為350以下，特佳為250以下。藉由使電阻變化率(Y/X)成為預定的比率以下，可作為用於具有配線之衣服及可撓性混合電子產品等用途之配線來使用。
關於本實施型態之可拉伸的導電性膏，可將上述(A)表面處理銀粒子及(B)熱塑性樹脂以及視情況之其他成分(例如(C)溶劑)，投入於流星型攪拌機、溶解機(dissolver)、珠磨機、擂碎機、三輥磨機、旋轉式混合機或雙軸混合機等混合機並進行混合而製造。如此可調製出適合網版印刷、浸漬及其他期望的塗膜或配線形成方法之導電性膏。
本實施型態之可拉伸的導電性膏的黏度可調整為能夠適合使用在網版印刷等預定的塗膜或配線形成方法之黏度。黏度的調整可藉由適當地控制溶劑的量來進行。
本實施型態之可拉伸的導電性膏的黏度較佳為10至800Pa．sec(於1rpm下測定)，更佳為50至600Pa．sec(於1rpm下測定)。另外，所謂黏度之「(於1rpm下測定)」，係表示以轉數1rpm來進行測定之意。於本說明書中，黏度係使用布氏(Brookfield)黏度計：B型(Brookfield公司製)並於25℃下進行測定後之值。
藉由使用本實施型態之可拉伸的導電性膏，可提供當藉由網版印刷等手段在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成有電氣迴路及/或電子迴路的配線時，可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加之導電性膏。
[實施例]
以下係藉由實施例來具體地說明本實施型態之可拉伸的導電性膏，惟本實施型態並不限定於此等。
〈導電性膏的材料及調製比率〉
於表1及表2中，係表示實施例及比較例之可拉伸的導電性膏之組成。另外，實施例及比較例之導電性膏為由銀粒子(表面處理銀粒子)、熱塑性樹脂及溶劑所構成之樹脂組成物。
(銀粒子)
於表3中，係表示實施例及比較例所使用之銀粒子A至E之製造公司及型號、用以形成表面處理層之表面處理劑、平均粒徑(D50)、敲實(TAP)密度以及比表面積。另外，銀粒子A至D係以下述所說明之方式進行內部製造。銀粒子A至D為具有表面處理層之表面處理銀粒子。銀粒子E為不具有表面處理層之銀粒子。銀粒子E係購入市售品來使用。所謂敲實密度，係指機械性地敲實裝入了粉體試樣之容器後所得到之容積密度。敲實密度可藉由JIS Z2512：2012「金屬粉-敲實密度測定方法」來測定。另外，銀粒子A至E的粒子形狀為碎片狀。
(銀粒子A)
藉由球磨機來攪拌原料的銀粉1000g、十二基苯磺酸10g及十二酸10g以及乙醇100g之混合物，並對銀粉進行表面處理而製造銀粒子A。
銀粉的粒子形狀：碎片狀
銀粉的平均粒徑(D50)：0.89μm
銀粉的敲實密度：2.29g/cm3
銀粉的BET比表面積：2.56m2/g
(銀粒子B)
藉由球磨機來攪拌原料的銀粉1000g、十二基苯磺酸10g及聚(氧乙烯)油基醚以及乙醇100g之混合物，並對銀粉進行表面處理而製造銀粒子B。
銀粉的粒子形狀：碎片狀
銀粉的平均粒徑(D50)：0.94μm
銀粉的敲實密度：2.60g/cm3
銀粉的BET比表面積：2.04m2/g
(銀粒子C)
藉由球磨機來攪拌原料的銀粉1000g以及油酸20g之混合物，並對銀粉進行表面處理而製造銀粒子C。
銀粉的粒子形狀：碎片狀
銀粉的平均粒徑(D50)：6.5μm
銀粉的敲實密度：2.70g/cm3
銀粉的BET比表面積：1.00m2/g
(銀粒子D)
藉由球磨機來攪拌原料的銀粉1000g以及油酸20g之混合物，並對銀粉進行表面處理而製造銀粒子D。
銀粉的粒子形狀：碎片狀
銀粉的平均粒徑(D50)：3.7μm
銀粉的敲實密度：3.10g/cm3
銀粉的BET比表面積：1.55m2/g
實施例及比較例所使用之熱塑性聚胺基甲酸酯樹脂係如下述所示。
樹脂A：醚系熱塑性胺基甲酸酯樹脂T-8195N(DIC Covestro Polymer股份有限公司製、100%模數=9.2MPa)
樹脂B：己二酸酯系胺基甲酸酯樹脂P-1098(大日精化工業股份有限公司製、100%模數=13MPa)
實施例及比較例所使用之聚胺基甲酸酯樹脂，係以溶解於聚胺基甲酸酯樹脂的重量之2.3倍的溶劑中而成之聚胺基甲酸酯樹脂溶液的形式來使用。因此，例如於實施例1時，係使用：將6重量份的聚胺基甲酸酯樹脂A溶解於14重量份的溶劑(N,N-二甲基乙醯胺)中而成之聚胺基甲酸酯樹脂溶液。
實施例及比較例所使用之溶劑A及B係如下述所示。溶劑A及B係用以溶解聚胺基甲酸酯樹脂而採用。
溶劑A：3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺(商品名：KJCMPA(註冊商標)-100、KJ Chemicals股份有限公司製)
溶劑B：異佛爾酮(大伸化學股份有限公司製)
其次，藉由行星型混合機來混合上述預定調製比率的材料，然後藉由三輥磨機進行分散並膏化而藉此調製導電性膏。
〈黏度的測定方法〉
實施例及比較例之導電性膏的黏度係使用布氏黏度計：B型(Brookfield公司製)並於25℃的溫度下進行測定。黏度的測定係對實施例及比較例的各樹脂組成物以1rpm的轉速來進行。
〈電阻值及比電阻的測定方法〉
藉由網版印刷機，以成為「配線部14的寬度為1mm、長度為90mm的電阻試驗用圖案10」(參照圖1)之方式，將實施例及比較例的導電性膏印刷於聚胺基甲酸酯片的表面，並藉由定溫乾燥機於120℃下進行30分鐘的加熱硬化。所得到之電阻試驗用圖案10之硬化物(以下僅稱為「電阻試驗用圖案10」)的膜厚皆為20μm。膜厚的測定係使用東京精密股份有限公司製的表面粗糙度形狀測定機(型號：Surfcom 1500SD-2)來進行。將未伸長電阻試驗用圖案10之狀態的電阻值設為「初期電阻(X)」。此外，電阻試驗用圖案10之配線部14的電阻係使用TFF Keithley Instruments股份有限公司製的數位萬用表(型號：2001)，藉由測定1對電極部12之間的電阻來進行測定。由於電極部12的面積較大，所以藉由測定所得到之電阻之值可視為配線部14的電阻。於表1及表2中，係表示實施例及比較例的初期電阻(X)。
其次，藉由伸長聚胺基甲酸酯片，將電阻試驗用圖案10的配線部14在長邊方向伸長100%(以使配線部14的長度成為180mm之方式進行伸長)後，測定1對電極部12之間的電阻(100%伸長時的電阻(Y))。為了進行聚胺基甲酸酯片的伸長，係使用Instron公司製的萬能材料試驗機(型號5566)。從測定結果中，算出屬於100%伸長時的電阻(Y)相對於初期電阻(X)之比的電阻變化率(Y/X)。於表1及表2中，係表示實施例及比較例的電阻變化率(Y/X)。
〈實施例及比較例的測定結果〉
本實施型態之實施例1至13的初期電阻(X)為2.3Ω至7.15Ω(比電阻51.1μΩ．cm至158.9μΩ．cm)之較低值，可得知能夠應用作為電氣迴路及/或電子迴路的配線。此外，本實施型態之實施例1至13之100%伸長時的電阻(Y)為611Ω至862Ω之值，可得知即使於100%伸長時，亦能夠應用作為電氣迴路及/或電子迴路的配線。此外，本實施型態之實施例1至13的電阻變化率(Y/X)為85至304(倍)，係成為約350倍以下的變化率。另外，若電阻變化率(Y/X)為1000倍以下，較佳為500倍以下，則可容許作為配線。
另外，在將本實施型態之實施例1至13的電阻試驗用圖案10進行100%伸長後，恢復成原先的長度並測定電阻時，可確認大致成為與初期電阻為同等程度之電阻。具體而言，於伸長後恢復成原先的長度後之電阻，為初期電阻的3至4倍以內(例如初期電阻為5.19Ω及5.56Ω者，在恢復成原先的長度後分別成為18.71Ω及19.15Ω)，此係就電氣迴路及/或電子迴路的配線而言並無問題之值。
另一方面，比較例1的初期電阻(X)為4.56Ω(比電阻101.3μΩ．cm)之較低值，於伸長前可應用作為電氣迴路及/或電子迴路的配線。然而，比較例1之100%伸長時的電阻(Y)為98567Ω之較高值，電阻變化率(Y/X)為21616(倍)。亦即，比較例1之100%伸長時的電阻(Y)及電阻變化率(Y/X)與實施例1至13相比，乃成為高了約2位數之值。因此，於比較例1時，可得知於100%伸長時無法應用作為電氣迴路及/或電子迴路的配線。
從以上結果來看，可得知於使用本實施型態之實施例1至13之可拉伸的導電性膏時，能夠得到比電阻低之配線圖案，即使於配線圖案伸長後，亦可將電阻值的增加抑制為較低者。因此，若使用本實施型態之可拉伸的導電性 膏，則可謂為在可伸縮及/或彎折之基材的表面形成電氣迴路及/或電子迴路的配線時，可降低因配線的伸長所導致之電阻的增加。
[表1]
Figure 110133785-A0202-12-0017-2
[表2]
Figure 110133785-A0202-12-0018-3
[表3]
Figure 110133785-A0202-12-0019-4

Claims (8)

  1. 一種可拉伸的導電性膏，係含有(A)表面處理銀粒子及(B)熱塑性樹脂，其中，(A)表面處理銀粒子含有表面處理層。
  2. 如請求項1所述之可拉伸的導電性膏，其中，表面處理層為由選自十二基苯磺酸、十二酸及油酸的至少1種所構成之表面處理層。
  3. 如請求項1所述之可拉伸的導電性膏，其中，表面處理層為由十二基苯磺酸所構成之表面處理層。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之可拉伸的導電性膏，其中，(A)表面處理銀粒子與(B)熱塑性樹脂之重量比率為50：50至99：1。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之可拉伸的導電性膏，其中，(A)表面處理銀粒子的平均粒徑為0.1至20μm。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之可拉伸的導電性膏，其中，(B)熱塑性樹脂係選自胺基甲酸酯樹脂及聚碳酸酯樹脂的至少1種。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之可拉伸的導電性膏，其中，可拉伸的導電性膏更含有(C)溶劑。
  8. 一種膜，係含有請求項1至7中任一項所述之可拉伸的導電性膏。
TW110133785A 2020-09-18 2021-09-10 可拉伸的導電性膏及膜 TW202222996A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020157322 2020-09-18
JP2020-157322 2020-09-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202222996A true TW202222996A (zh) 2022-06-16

Family

ID=80776641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110133785A TW202222996A (zh) 2020-09-18 2021-09-10 可拉伸的導電性膏及膜

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11932771B2 (zh)
JP (1) JPWO2022059608A1 (zh)
CN (1) CN116034128A (zh)
TW (1) TW202222996A (zh)
WO (1) WO2022059608A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6272750A (ja) * 1985-09-26 1987-04-03 Toshiba Chem Corp 導電性ペ−スト
JPH064790B2 (ja) * 1985-09-27 1994-01-19 東芝ケミカル株式会社 導電性ペ−スト
JP2868986B2 (ja) * 1993-10-06 1999-03-10 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 導電性シリコーンゴム組成物
JP6022963B2 (ja) * 2013-02-13 2016-11-09 株式会社フジクラ 伸縮性配線板及びその製造方法
JP2015065139A (ja) * 2013-08-28 2015-04-09 東洋紡株式会社 導電性ペースト
US9253883B2 (en) * 2013-11-18 2016-02-02 E I Du Pont De Nemours And Company Stretchable polymer thick film silver conductor for highly permeable substrates
US10072177B2 (en) 2014-11-06 2018-09-11 E I Du Pont De Nemours And Company Stretchable polymer thick film compositions for thermoplastic substrates and wearables electronics
EP3428220A4 (en) 2016-03-09 2020-02-26 Toyobo Co., Ltd. ELASTIC CONDUCTOR FILM AND PASTE FOR SHAPING AN ELASTIC CONDUCTOR FILM
JP6574746B2 (ja) * 2016-09-21 2019-09-11 矢崎総業株式会社 導電性ペースト及びそれを用いた配線板
JP2018061778A (ja) * 2016-10-14 2018-04-19 国立大学法人群馬大学 生体信号計測用導電性ゴム組成物、生体信号計測用導電性部材及び生体信号計測用被服
JP6889902B2 (ja) * 2016-12-27 2021-06-18 ナミックス株式会社 樹脂組成物、硬化物、導電性膜、導電性パターン及び衣服
JP7167909B2 (ja) * 2017-03-02 2022-11-09 東洋紡株式会社 導電性ペーストおよびそれを用いた伸縮性配線、伸縮性配線を有する衣服型電子機器
JP2019031735A (ja) * 2017-08-07 2019-02-28 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 表面処理銀被覆合金粉末、該粉末の製造方法、導電性ペースト、電子部品及び電気装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20230272238A1 (en) 2023-08-31
CN116034128A (zh) 2023-04-28
US11932771B2 (en) 2024-03-19
JPWO2022059608A1 (zh) 2022-03-24
WO2022059608A1 (ja) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI761410B (zh) 樹脂組成物、硬化物、導電性膜、導電性圖案及衣服
JP4934993B2 (ja) 導電性ペーストおよびそれを用いた配線基板
JP2005294254A (ja) 導電性銀ペースト及びそれを用いた電磁波シールド部材
WO2013161966A1 (ja) 導電性組成物
TWI761533B (zh) 導電性組成物及使用該組成物之導電體與積層構造體
JP6690528B2 (ja) 導電性膜
JP2007227156A (ja) 導電性ペースト及びそれを用いたプリント配線基板
WO2018051830A1 (ja) フレキシブル基板用銀ペースト
JP5859823B2 (ja) 加熱硬化型導電性ペースト組成物
CN109716448B (zh) 树脂基板用银糊、包含树脂基板用银糊的电子元件及其制造方法
TW202222996A (zh) 可拉伸的導電性膏及膜
JP2023095877A (ja) 導電性組成物およびそれを用いた導電体並びに積層構造体
WO2017026130A1 (ja) 導電性組成物、導電体および基材
TWI786257B (zh) 導電性膏、硬化物、導電性圖案、衣服及可延伸膏
JP2007116181A (ja) 回路基板
TWI752350B (zh) 電極形成用樹脂組合物與晶片型電子零件及其製造方法
WO2021182034A1 (ja) 導電ペーストおよびそれを用いた導電パターン
WO2022153925A1 (ja) 導電性組成物、導電性ペースト、電気回路、可撓性電気回路体及び成型体の製造方法
WO2023120484A1 (ja) 導電性組成物およびそれを用いた導電体、積層構造体ならびに電子部品
JP2019175675A (ja) 導電性ペースト
TW202402972A (zh) 導電性膏、電性電路、可撓性電性電路體及成形體的製造方法
JP2023134118A (ja) カーボンインク、電子部品及びその製造方法
JP2009283362A (ja) 導電性組成物
JP2023091380A (ja) 導電性組成物およびそれを用いた導電体、積層構造体ならびに電子部品
JP2021001294A (ja) フレキシブル電子部品用ペースト、フレキシブル電子部品用硬化膜、及びフレキシブル電子部品