TW202235534A - 導電性組成物、導電性膏、電路、可撓性電路體及成型體的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種導電性組成物，該導電性組成物可形成電力布線，該電力布線即使在電路(electric circuit)及/或電子電路(electronic circuit)的電力布線伸長及/或彎折時亦不易斷線。
本發明之導電性組成物包含(A)導電性粒子、(B)熱塑性樹脂及(C)溶劑，其中前述(B)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為140至200℃。

Description

導電性組成物、導電性膏、電路、可撓性電路體及成型體的製造方法
本發明係關於用以形成電路(electric circuit)及電子電路(electronic circuit)等的電極及布線等的導電性組成物。
近年來正在開發用以在可伸縮及彎折的基材上形成電極及布線的導電性膏。又，有人嘗試了使用導電性膏來形成能夠進行熱成型的電路及電子電路等的電極及布線等。
例如，專利文獻1中記載了一種聚合物厚膜導電性組成物，該組成物包含(a)30至70wt%的銀、(b)第1有機介質及(c)第2有機介質。又，專利文獻1中記載了(b)10至40wt%的第1有機介質，該第1有機介質包含溶解於(b)第1有機溶劑中的10至50wt%的熱塑性胺基甲酸乙酯樹脂，其中前述熱塑性胺基甲酸乙酯樹脂的重量百分率係基於第1有機介質的總重量。又，專利文獻1中記載了(c)10至40wt%的第2有機介質，該第2有機介質包含溶解於有機溶劑的10至50wt%的熱塑性聚羥醚樹脂， 其中前述熱塑性聚羥醚樹脂的重量百分率係基於第2有機介質的總重量。另外，專利文獻1記載的聚合物厚膜導電性組成物中，前述銀、前述第1有機介質及前述第2有機介質的重量百分率，係基於前述聚合物厚膜導電性組成物的總重量。
專利文獻2中記載了一種樹脂組成物，該樹脂組成物包含：(A)導電性粒子、(B)100%模數在7MPa以上的熱塑性聚胺基甲酸乙酯樹脂及(C)溶劑。專利文獻2中記載了相對於(A)導電性粒子與(B)熱塑性聚胺基甲酸乙酯樹脂的合計，(A)導電性粒子的比例在90重量%以上且未滿100重量%。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特表2014-531490號公報
[專利文獻2] 日本特開2018-104581號公報
近年來有人嘗試在可伸長及/或彎折的基材的表面上形成電路及/或電子電路的電極及布線等(簡稱為「電力布線」)。又，有人嘗試使用導電性膏藉由成型而形成電力布線。使用導電性膏藉由成型而形成電力布線的技術稱為「模內電子(In-Mold Electronics：IME)」。熱成型等的成 型時，因為基材(例如平面片或膜)的伸長及/或彎折而導致電力布線變形，而具有用於模內電子的電路等電力布線斷線的疑慮。
有人嘗試使用含熱塑性聚胺基甲酸乙酯樹脂的導電性膏作為在可伸長及/或彎折的基材的表面上形成電子電路之布線的導電性膏。然而已確認在將使用含熱塑性聚胺基甲酸乙酯樹脂之導電性膏所形成的電力布線圖案進行加熱成型時，細線圖案(例如1mm寬度的細線)的部分會產生裂縫，而具有電力布線斷線這樣的問題。
於是，本發明之目的在於提供一種導電性組成物及導電性膏，該導電性組成物及導電性膏可形成電力布線，該電力布線即使在電路及/或電子電路的電力布線伸長及/或彎折時亦不易斷線。又，本發明之目的在於提供一種導電性組成物及導電性膏，其可形成電力布線，該電力布線即使在利用成型來形成電路及/或電子電路之電力布線時亦不易斷線。
為了解決上述課題，本發明的實施型態具有以下的型態。
(型態1)
本實施型態的型態1係一種導電性組成物，包含(A)導電性粒子、(B)熱塑性樹脂、(C)溶劑，其中前述(B)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為140至200℃。
(型態2)
本實施型態的型態2，係如型態1所述之導電性組成物，其中前述(B)熱塑性樹脂包含聚碳酸酯樹脂。
(型態3)
本實施型態的型態3，係如型態1或2所述之導電性組成物，其中前述(B)熱塑性樹脂包含選自聚(4,4’-亞環己基二苯基)碳酸酯及共聚[2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷/2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷]碳酸酯之中的至少一者。
(型態4)
本實施型態的型態4，係如型態1至3中任一項所述之導電性組成物，其中前述(C)溶劑的沸點為200℃以上。
(型態5)
本實施型態的型態5，係如型態1至4中任一項所述之導電性組成物，其中前述(C)溶劑包含選自異佛爾酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、苯甲醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯及四甘醇二甲基醚(tetraglyme：tetraethylene glycol dimethyl ether)之中的至少一者。
(型態6)
本實施型態的型態6，係如型態1至5中任一項所述之導電性組成物，其中前述(A)導電性粒子與前述(B)熱塑性樹脂的重量比((A)導電性粒子的重量：(B)熱塑性樹脂的重量)為99：1至70：30。
(型態7)
本實施型態的型態7，係如型態1至6中任一項所述之導電性組成物，其中前述(A)導電性粒子為銀粒子。
(型態8)
本實施型態的型態8係一種導電性膏，其包含如型態1至7中任一項所述之導電性組成物。
(型態9)
本實施型態的型態9係一種可撓性電路體形成用的導電性膏，其係型態8所述之導電性膏。
(型態10)
本實施型態的型態10係一種模內電子用的導電性膏，其係如型態8所述之導電性膏。
(型態11)
本實施型態的型態11係一種電路，其包含如型態8至10中任一項所述之導電性膏的硬化物。
(型態12)
本發明的型態12係一種可撓性電路體，其包含可撓性基材、及配置於可撓性基材上的如型態11所述之電路。
(型態13)
本發明的型態13係一種成型體的製造方法，包含：使用如型態8至10中任一項所述之導電性膏在可撓性基材的表面上形成電路的步驟；及藉由使形成前述電路的前述可撓性基材與成型用樹脂成型而形成成型體的步驟。
根據本發明，可提供一種導電性組成物及導電性膏，其可形成電力布線，該電力布線即使在電路及/或電子電路之電力布線伸長及/或彎折時亦不易斷線。又，根據本發明，可提供一種導電性組成物及導電性膏，其可形成電力布線，該電力布線即使在利用成型來形成電路及/或電子電路的電力布線時亦不易斷線。
以下一邊參照圖式一邊具體說明本發明的實施型態。另外，以下的實施型態係將本發明具體化時的型態，並未將本發明限定在其範圍內。
本實施型態係包含(A)導電性粒子、(B)熱塑性樹脂及(C)溶劑的導電性組成物。本實施型態的導電性組成物所包含的(B)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為140至200℃。
本實施型態的導電性組成物(例如，導電性膏)包含預定的成分，藉此可形成即使在電路及/或電子電路(有時簡稱為「電路」)的電極及布線等(亦簡稱為「電力布線」)伸長及/或彎折時亦不易斷線的電力布線。又，本實施型態的導電性組成物(例如，導電性膏)可形成即使在利用成型而形成電力布線時亦不易斷線的電力布線。
本說明書中，「可撓性基材」係指使用導電性膏印刷電路所包含之電力布線圖案時作為印刷對象者。本說明書中，亦將可撓性基材簡稱為「基材」。又，「可撓性基材」一般大多為平面片狀或膜狀的形狀，所以有時亦將可撓性基材稱為「平面片」或「膜」。可撓性基材的較佳具體例係以聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)樹脂、及/或丙烯酸系樹脂作為材料的平面片(膜)。可撓性基材係具有所謂可撓性的基材，該可撓性係指在至少加熱到預定溫度時可進行伸長及/或彎折等變形。因此，可撓性基材在常溫(例如30℃以下)下亦可不具有可撓性。加熱時的預定溫度為例如140℃至180℃。
本說明書中，「可撓性電路體」係指在可撓性基材(平面片或膜)的表面上使用導電性膏印刷電力布線圖案(電路圖案)，再將已印刷的導電性膏乾燥、硬化而成者。可撓性電路體可用於成型。包含可撓性基材的可撓性電路體，在至少加熱到預定溫度時具有可撓性。因此，可撓性電路 體在常溫(例如30℃以下)下亦可不具有可撓性。與可撓性基材相同，加熱時的預定溫度為例如140℃至180℃。
本說明書中，「成型體」係指將可撓性電路體(具有電力布線圖案的平面片或膜)與其他樹脂(成型用樹脂)一起進行成型而成者。成型係指加熱成型、加壓成型及真空成型等用以使用模具將材料加工成預定形狀的加工方法。
本實施型態的導電性膏較佳係模內電子用的導電性膏。一般而言，在成型的同時貼合平面片狀或膜狀之基材的技術稱之為模內法(In-mold)。又，有一種利用模內法的所謂模內電子(In-Mold Electronics：IME)的技術。模內電子係在平面片狀或膜狀的基材上形成電力布線圖案(可撓性電路體)，藉由模內法進行成型，藉此製造使電力布線一體化之成型體的技術。藉由使用本實施型態的導電性膏，可形成即使在基材伸長及/或彎折時亦不易斷線的電力布線。因此，實施型態的導電性膏，可較佳地用作模內電子用的導電性膏。
接著說明本實施型態的導電性組成物。
<(A)導電性粒子>
本實施型態的導電性組成物含有導電性粒子以作為(A)成分。
本實施型態的導電性組成物所包含的導電性粒子，較佳係含有選自銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鈀(Pd)、鎳(Ni)、鈦(Ti)及碳(C)之中的至少一者。藉由使導電性粒子含有預定金屬，可形成電阻低的電力布線。本實施型態的導電性組成物所包含的導電性粒子更佳係由選自銀(Ag)、金(Au)、銅(Cu)、鈀(Pd)及碳(C)之中的至少一者所構成。尤其是銀(Ag)，其導電率高。因此，較佳係使用銀(Ag)粒子(亦即由銀所構成之導電性粒子)作 為導電性粒子。藉由使用銀粒子作為導電性粒子，可形成低電阻的電力布線。
另外，本說明書中，例如所謂「銀所構成之導電性粒子」係指未蓄意添加銀以外的成分，導電性粒子允許包含不可避免而含有於其中的雜質。關於由銀以外的金屬所構成之導電性粒子及導電性粒子以外的成分亦相同。
導電性粒子的粒子形狀及粒子尺寸(亦稱為粒徑或粒子直徑)並未特別限定。粒子形狀可使用例如球狀及鱗片狀等。導電性粒子的粒子尺寸可由所有粒子的累計值50%的粒子尺寸(D50)所規定。本說明書中，將所謂之D50亦稱為平均粒徑。另外，可以Microtrack法(雷射繞射散射法)進行粒度分布測量，再從粒度分布測量的結果求出平均粒徑(D50)。
從對於伸長及/或彎折的耐性及作業性的觀點等來看，導電性粒子的平均粒徑(D50)較佳為0.1至30μm，更佳為0.2至20μm，再佳為0.5至15μm，特佳為0.8至10μm。平均粒徑(D50)大於上述範圍的情況時，可能在網版印刷時發生堵塞等問題。又，平均粒徑小於上述範圍的情況時，可能在燒製時粒子燒結過度而難以形成對於伸長及/或彎折具有耐性的電力布線。
又，可將導電性粒子的尺寸表示為BET值(BET比表面積)。導電性粒子的BET值較佳為0.1至10m2/g，更佳為0.2至5m2/g，再佳為0.5至3m2/g。
<(B)熱塑性樹脂>
本實施型態的導電性組成物包含熱塑性樹脂以作為(B)成分。
本實施型態的導電性組成物所包含的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為140至200℃，較佳為140至190℃。另外，熱塑性樹脂的玻璃轉 移溫度可以示差掃描熱量測量法(DSC)進行測量。一般而言，模內電子在加熱成型時的溫度為140℃至180℃，加壓成型時的溫度為140℃至160℃，真空成型時的溫度為180℃。藉由使用具有與成型時之溫度相同程度或其以上的溫度之玻璃轉移溫度的樹脂成分作為導電性膏的樹脂成分，在成型時導電性膏可順利地追隨平面片(膜)。因此，即使在成型時電力布線圖案變形，亦可降低電力布線斷線的可能性。
本實施型態的導電性組成物較佳係含有聚碳酸酯樹脂以作為(B)玻璃轉移溫度為140至200℃的熱塑性樹脂。熱塑性樹脂更佳係由聚碳酸酯樹脂所構成。
成型時，一般係在聚碳酸酯樹脂的平面片(膜)上印刷預定的電力布線，再將平面片用於成型，藉此可製造具有電力布線的成型體。藉由使熱塑性樹脂包含聚碳酸酯樹脂，在成型時可使電力布線對於平面片變形的追隨性變得良好。因此可降低電力布線斷線的可能性。
本案發明人得到下述見解：將使用含熱塑性聚胺基甲酸乙酯樹脂之導電性膏所形成之電力布線圖案用於加熱成型時，具有在細線圖案(例如1mm寬度的細線)的部分產生裂縫而導致電力布線斷線這樣的問題。
於是，本案發明人研究用於以加熱成型形成電力布線的導電性膏中所使用的各種材料。本案發明人發現，藉由使用玻璃轉移溫度為140至200℃的熱塑性樹脂作為導電性膏所包含的熱塑性樹脂，可藉由加熱成型而形成不易斷線的電力布線，進而完成本發明。另外，在模內電子中，將使用導電性膏而印刷有電力布線圖案的基材(平面片或膜)用於成型。基材的材料只要是可進行加熱成型的基材則未特別限定。基材的材料較佳可列舉：使用了聚碳酸酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)及丙烯酸系樹脂的基材。基材的材料為聚碳酸酯樹脂的情況時，藉由使用與本實施型態之導 電性膏所包含的熱塑性樹脂相同種類的材料，可在加熱成型時使電力布線圖案的變形輕易地追隨平面片或膜的變形。因此可降低電力布線斷線的可能性。尤其是藉由使基材(平面片或膜)的材料與導電性膏之樹脂成分的玻璃轉移溫度及軟化點為相同程度，加熱成型時的平面片或膜的延伸可適當地追隨導電性膏之樹脂成分之延伸。因此，可進一步降低電力布線斷線的可能性。
本實施型態的導電性組成物所包含的熱塑性樹脂(聚碳酸酯樹脂)較佳係包含選自聚(4,4’-亞環己基二苯基)碳酸酯及共聚[2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷/2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷]碳酸酯之中的至少一者(有時亦稱為「預定的聚碳酸酯樹脂」)。另外，作為熱塑性樹脂，可使用2種以上不同的熱塑性樹脂(聚碳酸酯樹脂)。
熱塑性樹脂所包含的聚碳酸酯樹脂的分子量較佳為1萬至10萬，更佳為1萬至8萬，再佳為1萬至6萬。聚碳酸酯樹脂的分子量高的情況時，為了成為預定黏度而必須增加溶劑的摻合量。溶劑的摻合量多的情況時，會產生塗膜的膜厚變薄這樣的問題。藉由使熱塑性樹脂(聚碳酸酯樹脂)的分子量在上述範圍內，可適當地使黏度、加熱時的伸長特性及硬化物的電阻值取得平衡而為適合者。
部分種類的聚碳酸酯樹脂其結晶性高。在將結晶性高的聚碳酸酯樹脂加熱而溶解於溶劑後，若回到常溫則會具有結晶化這樣的問題。這樣的聚碳酸酯樹脂難以用作導電性膏的樹脂成分。另一方面，若為上述預定的聚碳酸酯樹脂，則可溶解於預定溶劑、例如具有高沸點之異佛爾酮等溶劑，並且避免回到常溫後結晶化的問題。因此，藉由將聚碳酸酯樹脂用作熱塑性樹脂，可進一步降低電力布線斷線的可能性。
導電性膏含聚碳酸酯樹脂的情況時，可在以聚碳酸酯樹脂作為材料的可撓性基材的表面上輕易地印刷電力布線圖案。又，對於聚碳酸酯樹脂以外之材料的基材的表面印刷電力布線圖案亦為容易。
本實施型態的導電性組成物中，(A)導電性粒子與(B)熱塑性樹脂的重量比((A)導電性粒子的重量：(B)熱塑性樹脂的重量)較佳為99：1至70：30，更佳為98：2至75：25，再佳為98：2至80：20。藉由使導電性粒子與熱塑性樹脂的重量比在適當的範圍內，可適當地保持電力布線之印刷圖案的形狀，而可降低電力布線的電阻。
本實施型態的導電性組成物中，在不妨礙效果的範圍內，可包含熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂及/或光硬化性樹脂等其他樹脂。然而，為了得到理想的電力布線，導電性組成物所包含的樹脂較佳係由玻璃轉移溫度為140至200℃的熱塑性樹脂所構成之樹脂，更佳係由聚碳酸酯樹脂所構成。
<(C)溶劑>
本實施型態的導電性組成物包含溶劑作為(C)成分。
本實施型態的導電性組成物中，溶劑的沸點較佳為200℃以上、300℃以下。藉由使用高沸點的溶劑、例如異佛爾酮等溶劑，可溶解聚碳酸酯樹脂。又，藉由使溶劑的沸點在預定的溫度以上，在使用導電性膏進行網版印刷電力布線圖案後，可不縮短乾燥時間而使乾燥時間為適當的長度。因此，可在成型時更輕易地使電力布線圖案追隨平面片或膜的變形而變形。另外，溶劑的沸點超過300℃的情況時，在加熱以進行乾燥及成型時，可能無法充分去除溶劑。
具體而言，溶劑較佳係包含選自異佛爾酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、苯甲醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯及四甘醇二甲基醚 之中的至少一者。藉由此等預定的溶劑，可確實地溶解聚碳酸酯樹脂。又，藉由使導電性膏包含預定的溶劑，可再進一步降低所得之電力布線斷線的可能性。尤其是以聚(4,4’-亞環己基二苯基)碳酸酯及/或共聚[2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷/2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷]碳酸酯作為熱塑性樹脂而使其溶解於溶劑時，可較佳地使用上述溶劑。因此，導電性組成物容易膏化，可進一步降低所得之電力布線斷線的可能性。
溶劑較佳係含異佛爾酮。藉由使用異佛爾酮作為溶劑，可更輕易地使聚碳酸酯樹脂溶解於溶劑。又，異佛爾酮的沸點為215℃，因此亦可說是適合印刷導電性膏之溶劑的沸點。又，包含異佛爾酮之溶劑的導電性膏具有下述優點：即使在將導電性膏放置的情況下亦不易膠化或硬化，在印刷時不會固液分離等。因此，溶劑較佳為包含異佛爾酮，更佳係僅由異佛爾酮所構成。尤其是以聚(4,4’-亞環己基二苯基)碳酸酯及/或共聚[2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷/2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷]碳酸酯作為熱塑性樹脂而使其溶解於溶劑時，可較佳地使用含異佛爾酮之溶劑。
相對於熱塑性樹脂100重量份，溶劑的添加量較佳為50至1000重量份，更佳為80至900重量份，再佳為100至800重量份。通常藉由使用重量為熱塑性樹脂之重量4倍左右的溶劑可適當地溶解熱塑性樹脂。
另外，為了調整導電性組成物的黏度，可適當地對於導電性組成物追加、添加溶劑。
<導電性膏>
本實施型態係包含上述導電性組成物的導電性膏。
本實施型態的導電性膏，可為僅由包含上述(A)導電性粒子、(B)熱塑性樹脂及(C)溶劑的導電性組成物所構成之導電性膏。然而，在不 妨礙本發明之效果的範圍內，或為了提升本發明的效果，本實施型態的導電性膏可含有上述導電性組成物以外的成分。例如，本實施型態的導電性膏可更包含選自由無機顏料、有機顏料、矽烷偶合劑、均染劑、觸變劑及消泡劑所構成之群組中的至少一種。
本實施型態的導電性膏，可藉由將上述導電性組成物所包含的成分與視情況添加的其他成分投入流星型攪拌機、溶解器、珠磨機、擂潰機、三輥研磨機、旋轉式混合機或雙軸混合機等混合機以進行混合而製造。如此可製備適合網版印刷、浸漬、其他所期望的塗膜或電力布線之形成方法的導電性膏。
本實施型態的導電性膏的黏度，可調整為可適用於網版印刷等預定塗膜或電力布線之形成方法的黏度。藉由適當控制溶劑的量，可進行黏度的調整。
本實施型態之導電性膏的黏度較佳為10至1000Pa．sec，更佳為20至700Pa．sec，再佳為25至600Pa．sec。另外，可藉由博勒飛(Brookfield)公司製(B型)黏度計並使用SC4-14轉軸(Spindle)(Utility Cup and Spindle(UC/S)=# 14)，以轉速10rpm及測量溫度25℃的條件來測量黏度。
藉由使用本實施型態的導電性膏，可以網版印刷等手段在可伸長及/或彎折的基材的表面上形成不易斷線的電路及/或電子電路的電力布線。
本實施型態係包含預定導電性膏之硬化物的電路。本說明書中，將以成為預定圖案的方式印刷本實施型態之導電性膏、再以例如120℃、30分鐘使其加熱乾燥所得者稱為「硬化物」。硬化物可用作電路等的 電力布線。因此，藉由本實施型態的導電性膏可形成不易斷線的電路。另外，在製造硬化物時對於導電性膏所進行的加熱，亦可不為最終的加熱。
另外，本說明書中，有時將在可撓性基材(例如以聚碳酸酯樹脂作為材料的平面片或膜)上印刷電路圖案並使所印刷之導電性膏乾燥而成者稱為可撓性電路體。可撓性電路體包含可撓性基材及配置於可撓性基材上的電路。
本實施型態的導電性膏可較佳地用作可撓性電路體形成用的導電性膏。藉由將本實施型態的可撓性電路體用於成型，可製造包含所期望的電路的成型體。
用以使導電性膏的電力布線圖案乾燥的溫度及時間，可因應導電性組成物所包含的熱塑性樹脂種類適當選擇。用以將導電性膏乾燥的溫度及時間，可考量基材的耐熱性適當調整而決定。例如，用以使導電性膏乾燥的溫度及時間可為60℃至160℃、3分鐘至60分鐘，較佳為80℃至150℃、3分鐘至60分鐘，更佳為100℃至130℃、3分鐘至30分鐘。藉由以預定溫度及時間將電力布線圖案進行乾燥，可得到電力布線圖案的硬化物。
<成型體>
藉由使可撓性電路體與其他樹脂(成型用樹脂)一起進行成型，可製造本實施型態的成型體。亦即，本實施型態的成型體包含電路。另外，製造包含電路之成型體的技術被稱為模內電子。因此，本實施型態的導電性膏可較佳地用作模內電子用的導電性膏。
本實施型態的成型體較佳係藉由加熱成型進行成型。藉由將使用本實施型態的導電性膏形成於可撓性電路體的布線圖案加熱，可使其 伸長及或彎折。本實施型態的可撓性電路體，包含電路皆具有可撓性，因此可藉由加熱成型而形成所期望的的形狀。
本實施型態的由模內電子而來之成型體的製造方法中，首先使用上述本實施型態的導電性膏在可撓性基材的表面上形成電路。接著使形成有電路的可撓性基材(可撓性電路體)與成型用樹脂成型，藉此可形成成型體。
具體而言，由模內電子而來的成型體之製造步驟的一例如以下所述。
首先，一開始先製造上述本實施型態的導電性膏。
接著，將本實施型態的導電性膏印刷於可撓性基材(例如以聚碳酸酯樹脂作為材料的平面片或膜)表面，形成印刷圖案(電路圖案)。
接著，對於可撓性基材上所印刷的導電性膏之印刷圖案(電路圖案)進行加熱以使其乾燥，藉此製造可撓性電路體。乾燥條件可為例如加熱溫度120℃及加熱時間30分鐘。
接著，對於形成有前述電路的可撓性電路體進行加熱成型、加壓成型或真空成型等成型，藉此成為立體的形狀。加熱成型等成型中，可撓性電路體的加熱溫度較佳為140℃至180℃。
接著，對於成為立體形狀的可撓性電路體與成型用樹脂進行加熱成型、加壓成型或真空成型等成型，藉此進行一體成型。該一體成型時的加熱溫度較佳為140℃至180℃。
藉由以上的步驟，可製造由模內電子而來的成型體。根據本實施型態的成型體之製造方法，可藉由成型而製造具有不易斷線之電路的成型體。
[實施例]
以下藉由實施例具體說明本發明，但本發明不限於此等。
<導電性膏的材料及製備比例>
表1及表2中顯示實施例1至14及比較例1及2之導電性膏的組成。組成係將導電性粒子的重量表示為100重量份。實施例及比較例的導電性膏係由銀粒子(導電性粒子)、熱塑性樹脂及溶劑所構成之導電性組成物。
<(A)導電性粒子>
實施例及比較例中，使用銀粒子作為導電性粒子。表3中顯示實施例及比較例中所使用之銀粒子A至E(導電性粒子A至E)的製造公司及型號、粒子形狀、平均粒徑(D50)、敲緊(TAP)密度以及比表面積。敲緊密度係指將放入了粉體試料的容器機械性敲緊之後所得到的「體密度」。
<(B)熱塑性樹脂>
表4中顯示實施例及比較例作為熱塑性樹脂中所使用的樹脂A至F的製造公司及型號、樹脂的種類、分子量以及玻璃轉移溫度。
<(C)溶劑>
表5中顯示實施例及比較例中所使用之溶劑A至F的製造公司及型號、溶劑的種類及沸點。另外，熱塑性樹脂係在溶解於溶劑的狀態下與導電性粒子混合。
<導電性膏的製備>
接著以行星式混合機將上述預定之製備比例的材料混合，再以三輥研磨機進行分散並且膏化，藉此製備導電性膏。
<黏度的測量方法>
實施例及比較例之導電性膏的黏度，係在測量溫度25℃，以博勒飛公司製(B型)黏度計並使用SC4-14轉軸(Utility Cup and Spindle(UC/S)=# 14)，以轉速10rpm的條件進行測量。測量結果顯示於表1及2。
<比電阻的測量方法>
使用材質為聚碳酸酯樹脂製的片狀且具有可撓性之平面片(膜)作為基材。基材的尺寸為10cm×2cm，厚度為250μm。此基材在160℃的溫度下可變形(伸長)。此基材的表面上印刷有實施例及比較例的導電性膏(導電性組成物)的布線圖案(寬度：3mm，長度：50mm)。另外，係將電極配置於長度方向50mm的兩端以進行後述電阻值的測量。印刷係使用網版印刷機。印刷後，以定溫乾燥機將其於120℃加熱乾燥30分鐘。所得之布線圖案的硬化物(簡稱為「布線圖案」)的膜厚為10μm。另外，係使用東京精密股份有限公司製表面粗糙度形狀測量儀(型號：Surfcom 1500SD-2)測量膜厚。
首先，在未伸長的狀態下，將電極配置於長度方向50mm的兩端並且通電，藉此測量實施例及比較例之布線圖案的電阻值(初始電阻值)。布線圖案的電阻值係使用ADC公司製7461A數位萬用電表(Digital Multimeter)，以4端子法進行測量。由電阻值及布線圖案的尺寸算出比電阻。表1及表2中顯示由實施例及比較例的初始電阻值所算出的初始比電阻值。
接著一邊測量布線圖案的電阻值，一邊以160℃的溫度使布線圖案在長邊方向(長度50mm的圖案的長度方向)上伸長至100%伸長(伸長後的長度為100mm)。表1及表2中「100%伸長時的電阻值相對於初始電阻的變化率(倍)」的欄位中，係顯示以實施例及比較例之伸長後的電阻值除以初始電阻值所得到的值。另外，比較例1及2在伸長途中即斷線。因此，針對比較例1及2係顯示斷線時的伸長率([伸長長度-初始長度50mm]/初始長度50mm)。
<實施例及比較例的測量結果>
實施例1至14的導電性膏，含有玻璃轉移溫度為140至200℃的熱塑性樹脂(樹脂A至D的聚碳酸酯樹脂)作為熱塑性樹脂。因此，實施例1至14的布線圖案在100%伸長時未斷線，100%伸長時的電阻值相對於初始電阻的變化率在54倍以下。另外，僅使用玻璃轉移溫度為140至200℃的熱塑性樹脂(樹脂A至D的聚碳酸酯樹脂)的實施例1至4及6至14的情況中，100%伸長時的電阻值相對於初始電阻的變化率為47倍以下。
實施例1至14的布線圖案在100%伸長時並未斷線，因此明確得知例如即使在160℃的溫度下使其伸長的情況中亦不會斷線。另外，在伸長前試著將形成有布線圖案的實施例之基材彎折，但並未確認到在彎折前後對於電阻值有重大的影響，且亦未斷線。
另一方面，比較例1及2的導電性膏，包含玻璃轉移溫度在98℃以下的熱塑性樹脂(樹脂E及F)作為(B)熱塑性樹脂。比較例1在將布線圖案伸長13%時即斷線，比較例2則是在將布線圖案伸長80%時斷線。
由上述可明確得知藉由使用實施例1至14的導電性膏，可形成即使在電力布線伸長及/或彎折時亦不易斷線的電力布線。又，實施例1至14中，即使在160℃的溫度下將布線圖案伸長100%亦不會斷線，並且對於彎折亦未確認到重大的影響。因此，可說是只要使用實施例1至14的導電性膏，即使在利用成型來形成電路及/或電子電路之電力布線的情況中亦可形成不易斷線的電力布線。
[表1]
Figure 111100771-A0202-12-0019-2
[表2]
Figure 111100771-A0202-12-0020-3
[表3]
Figure 111100771-A0202-12-0021-4
[表4]
Figure 111100771-A0202-12-0021-5
[表5]
Figure 111100771-A0202-12-0022-6

Claims (13)

  1. 一種導電性組成物，包含：
    (A)導電性粒子；
    (B)熱塑性樹脂；及
    (C)溶劑；
    其中前述(B)熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度為140至200℃。
  2. 如請求項1所述之導電性組成物，其中前述(B)熱塑性樹脂包含聚碳酸酯樹脂。
  3. 如請求項1或2所述之導電性組成物，其中前述(B)熱塑性樹脂包含選自聚(4,4’-亞環己基二苯基)碳酸酯及共聚[2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷/2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷]碳酸酯之中的至少一者。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之導電性組成物，其中前述(C)溶劑的沸點為200℃以上。
  5. 如請求項1至4中任一項所述之導電性組成物，其中前述(C)溶劑包含選自異佛爾酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、苯甲醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯及四甘醇二甲基醚之中的至少一者。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之導電性組成物，其中前述(A)導電性粒子與前述(B)熱塑性樹脂的重量比((A)導電性粒子的重量：(B)熱塑性樹脂的重量)為99：1至70：30。
  7. 如請求項1至6中任一項所述之導電性組成物，其中前述(A)導電性粒子為銀粒子。
  8. 一種導電性膏，包含如請求項1至7中任一項所述之導電性組成物。
  9. 一種可撓性電路體形成用的導電性膏，其係如請求項8所述之導電性膏。
  10. 一種模內電子用的導電性膏，其係如請求項8所述之導電性膏。
  11. 一種電路，包含如請求項8至10中任一項所述之導電性膏的硬化物。
  12. 一種可撓性電路體，包含：
    可撓性基材；及
    配置於可撓性基材上的如請求項11所述之電路。
  13. 一種成型體的製造方法，包含：
    使用如請求項8至10中任一項所述之導電性膏在可撓性基材的表面上形成電路的步驟；及
    藉由使形成前述電路的前述可撓性基材與成型用樹脂成型而形成成型體的步驟。
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