TWI525644B - Conductive paste, conductive film, electrical circuit and touch panel - Google Patents
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Description
本發明係關於導電性糊劑及其利用者,更詳細而言係關於高度濕熱可靠性、細線印刷性優異之導電性糊劑、使用其而成之導電性薄膜、該導電性薄膜積層於透明導電性層上而得之導電性積層體、以及使用該導電性積層體之觸控面板。
藉由手指或專用的筆等接觸畫面來進行操作之透明觸控面板,係用於ATM、汽車導航系統、遊戲機、車站的車票自動販賣機、複印機、博物館的解說終端機、及便利商店的資訊終端機等廣泛的用途,並且逐漸普及。透明觸控面板係以將透明的二片導電性薄膜重合而形成開關的方式所構成。以透明觸控面板之透明導電性薄膜而言,一般為利用蒸鍍法或濺鍍法而使氧化銦錫膜(以下有時簡稱為ITO膜)附著於聚酯薄膜、玻璃等基材,並且蝕刻該ITO膜,藉此進行圖案化所形成者。
觸控面板有各種方式,而以電阻式與電容式為代表之方式。近年來,隨著智慧型手機和平板電腦的普及而廣受注目的電容式,其相對於電阻式之特徵為:利用感知以手指或專用的筆接觸面板所引起之放電現象等來特定面板上所接觸之位置的方式,而可以多點感知。為了以高解析度進行多點感知,相較於以往的電阻式,有必要形成大量的電極電路配線。
以往電阻式之電極電路配線所要求的線寬,多為線寬與線距(以下簡稱為L/S)分別為200μm(200/200μm)以上者,只要能形成較粗略的圖案便足矣,然而由於電容式觸控面板的普及,近年來對於L/S的要求變成
100/100μm以下。
從如此背景,要求以高密度形成大量的配線電極,並且對於使用具有成本面和設備簡易性之優點的網版印刷法之電極電路配線的高細線化之要求變得更為強烈。
另一方面,隨著近年來觸控面板的小型化、泛用化,使用的環境、使用的頻率亦變得比以往更多元,因此所要求之形成電極可靠性變得越來越高,尤其防止在高濕熱下的環境之電路配線的腐蝕、劣化變得極為重要。
再者,由於上述之電極電路配線的高細線化造成電極間的空間變得更狹窄,為了防止電路之短路,防止腐蝕、劣化之重要性亦越來越高。
作為用於電子電路配線之材料,一般而言係使用銅或銀、鋁,然而這種金屬之腐蝕基本上係在氧氣、水的存在下進行,尤其當溫度為高時,腐蝕、劣化之反應速度會變快。再者,水中的雜質離子之存在成為提升腐蝕、劣化之反應速度的因子之情形為多。例如海水所包含之鈉或氯之離子會提升水的導電度、增加腐蝕速度係一般廣為人知。因此,捕捉這種增加腐蝕、劣化之速度的離子,對於抑制電極電路之腐蝕、劣化而言非常重要。
此外,上述所說之腐蝕、劣化,係指電極電路之遷徙、氧化、硫化、再者為變色或電阻值之上升、與導電性薄膜的密著性之下降。
再者,近年來在如上述之離子的存在下,要求85℃×85%RH等之高度濕熱可靠性之情形為多,而正強烈要求提升電子電路配線所要求的濕熱可靠性。
為了抑制如上述之腐蝕、劣化,例如有報告在由使用於封裝劑之環氧樹脂所構成之組成物中,添加離子捕捉劑之例子(專利文獻1)。
然而環氧樹脂除了在製造時作為殘存之雜質混入之水解性氯會腐蝕配線,對於長期可靠性試驗帶來負面影響以外,有別於此,樹脂中之有機氯化合物的氯會發生在長期間使用時引起脫氯化氫反應,使回線短路(short)之所謂環氧樹脂特有之問題。因此,在將環氧樹脂作為主要黏合劑之組成物中,僅少量添加離子捕捉劑係難以完全抑制腐蝕、劣化,現狀為必須添加大量的離子捕捉劑。
再者,由於環氧樹脂除了吸水性高、容易混雜水或離子性雜質以外,
併用硬化劑而使用之情形亦多,因而硬化溫度變高,因此在生產步驟上亦不佳。
此外,上述為沒有導電性之封裝劑的例子,而在電路電極其本身摻合離子捕捉劑,在特性之平衡方面極為困難。這是因為電路電極為了展現導電性而大量摻合導電劑,若添加非導電性的添加劑,則導電劑之連結結構會崩塌,導電性因而顯著下降。另一方面,由於若不以規定的添加量以上的量添加離子捕捉劑,則不會展現離子捕捉效果,因此在電極劑添加離子捕捉劑、展現離子捕捉效果一事,將導致導電性顯著下降,離子捕捉效果與導電性之確保成為互償(trade off)之關係。
又尤其在使用環氧樹脂之電路電極中,由於存在如上述之殘存氯,而必須大量添加離子捕捉劑,導電性之確保只能說是極為困難。
一般而言作為電路電極之形成方法,使用導電性糊劑之網版印刷法係泛用之方法,然而基於上述背景,在導電性糊劑添加離子捕捉劑之報告例非常少。
再者,近年來,從加工步驟的節能化、減少加工(乾燥)所使用之烘箱或遠紅外線乾燥爐內之系統內溫度變動所造成的生產性下降、基底之基材的耐熱性之觀點來看,強烈要求低溫下之乾燥步驟,較佳為要求在140℃以下、進一步較佳為在135℃以下、更佳為在120℃以下展現塗膜物性。
根據以上背景,期望開發一種糊劑,其在網版印刷法中適合形成細線,且形成後之細線電極保持良好的導電性,在要求高度耐濕可靠性之情形下具有對於腐蝕、劣化之耐性。然而,現狀為未完成包含低溫乾燥性,並且滿足上述之糊劑。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2007-63549號公報
本發明之課題係提供一種不會腐蝕、劣化而賦予高度耐濕可靠性之導電性糊劑。更佳為以提供一種在網版印刷法中適合形成細線,且低溫乾燥性良好之導電性糊劑為課題。
本發明之目的係提供一種如前述之高度濕熱可靠性優異,進一步細線印刷性、導電性、低溫乾燥性良好之導電性糊劑。
為了解決這種問題而專心研討,結果得知:藉由在導電性糊劑中含有熱塑性樹脂(A)、導電性粉體(B)、離子捕捉劑(C)、有機溶劑(D),可以保持高度耐濕可靠性優異,進一步保持良好的細線印刷性、導電性、以及低溫乾燥性。
本發明係基於上述知識所完成者。本發明包含以下構成。
(1)一種導電性糊劑,其特徵為含有熱塑性樹脂(A)、導電性粉體(B)、離子捕捉劑(C)、有機溶劑(D)而成。
(2)如(1)之導電性糊劑,其中熱塑性樹脂(A)為選自聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂之至少1種以上的樹脂,該熱塑性樹脂(A)之數量平均分子量為8,000~60,000、玻璃轉移溫度為60~100℃。
(3)如(1)~(2)中任一項之導電性糊劑,其中導電性粉體(B)主要由銀所構成。
(4)如(1)~(3)中任一項之導電性糊劑,其中離子捕捉劑(C)之含量係當(A)+(B)之合計重量份設為100時,為0.2~20重量份。
(5)如(1)~(4)中任一項之導電性糊劑,其中有機溶劑(D)之含量係當(A)+(B)+(C)之合計重量份設為100時,為40重量份以下。
(6)如(1)~(5)中任一項之導電性糊劑,其中進一步含有矽石粒子而成,且當(A)+(B)+(C)之合計重量份設為100時,包含有該矽石粒子0.5~10重量份。
(7)如(1)~(6)中任一項之導電性糊劑,其中進一步含有碳黑而成,且當(A)+(B)+(C)之合計重量份設為100時,包含有該碳黑0.1~5重量份。
(8)如(1)~(7)中任一項之導電性糊劑,其中離子捕捉劑(C)含有2種以上不同的離子捕捉劑。
(9)如(1)~(8)中任一項之導電性糊劑,其中導電性粉體(B)之平均粒徑D50為5μm以下。
(10)一種導電性薄膜,其係由如(1)~(9)中任一項之導電性糊劑所形成。
(11)一種電路,其係使用如(10)之導電性薄膜而成。
(12)一種觸控面板,其係包含如(11)之電路作為構成構件。
本發明之導電性糊劑係在以熱塑性樹脂(A)、導電性粉體(B)、離子捕捉劑(C)、有機溶劑(D)作為必要成分之導電性糊劑中,兼具高度濕熱可靠性與精細印刷性者。詳細而言,係可藉由含有離子捕捉劑(C)來確保高度濕熱可靠性,進一步實現網版印刷法之精細印刷性、低溫乾燥者。
藉由使用本發明之導電性糊劑,可確保近年來所要求之觸控面板的高度濕熱可靠性,進一步實現網版印刷法之精細印刷性、低溫乾燥。
<構成本發明之導電性糊劑之成分>
本發明之導電性糊劑含有熱塑性樹脂(A)、導電性粉體(B)、離子捕捉劑(C)、有機溶劑(D)作為必要成分。
本發明所用之熱塑性樹脂(A)的種類並未特別限定,而可列舉聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、苯氧基樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、
聚碳酸酯樹脂、苯酚樹脂、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯酚樹脂、聚乙烯系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、苯酚樹脂、醇酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸樹脂、苯乙烯-丁二烯共聚樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、氯乙烯-乙酸乙酯共聚樹脂、乙烯-乙酸乙酯共聚、聚苯乙烯、矽氧樹脂、氟系樹脂等。
上述樹脂之中,又以聚酯樹脂、或由聚酯所構成之聚胺基甲酸酯樹脂為較佳。
可在聚酯中選定二羧酸及二醇成分,自由地改變共聚合成分,藉此適當調整聚酯之玻璃轉移溫度和分子量。
又,由於可對分子鏈中、或者分子末端自由地賦予官能基,因此提升設計之自由度。
又,關於聚胺基甲酸酯樹脂,除了亦可選定構成聚胺基甲酸酯之多元醇或化合物,藉此適當調整玻璃轉移溫度和分子量以外,亦可因應需要而導入官能基。
此外,併用上述所示之樹脂亦無任何限制。
作為聚酯樹脂之共聚合成分所使用之前述聚酯多元醇,係以由二羧酸與多元醇之縮合所得者為較佳。
以作為前述聚酯樹脂之共聚合成分所使用之二羧酸而言,可列舉對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、2,6-萘二羧酸等芳香族二羧酸;丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、壬二酸等脂肪族二羧酸;二聚酸等碳數12~28之二質子酸;1,4-環己烷二羧酸、1,3-環己烷二羧酸、1,2-環己烷二羧酸、4-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、3-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、2-甲基六氫鄰苯二甲酸酐、二羧基氫化雙酚A、二羧基氫化雙酚S、二聚酸、氫化二聚酸、氫化萘二羧酸、三環癸烷二羧酸等脂環族二羧酸;羥基苯甲酸、乳酸等羥基羧酸。又,在無損於發明效果之範圍,亦可共聚合偏苯三酸酐、苯均四酸酐等多元之羧酸、富馬酸等不飽和二羧酸、還有5-磺基間苯二甲酸鈉鹽等含有磺酸金屬鹼基之二羧酸。
以作為前述聚酯樹脂之共聚合成分所使用之多元醇而言,可列舉乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇等脂肪族二醇、1,4-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,2-環己烷二甲醇、二聚物二醇等脂環族二醇。又,在無損於發明效果之範圍亦可併用三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、丙三醇、新戊四醇、聚丙三醇等多價多元醇。
上述聚酯從強度或耐熱性、耐濕性、及耐熱衝擊性等機械強度之觀點來看,係以含有芳香族二羧酸作為構成聚酯多元醇之酸成分為較佳。全酸成分之中共聚合有芳香族二羧酸60莫耳%以上為較佳、更佳為80莫耳%以上、進一步較佳為90莫耳%以上、特佳為98莫耳%以上。全部酸成分由芳香族二羧酸所構成係較佳的實施形態。若芳香族二羧酸成分之共聚合比率過低,則所得之聚酯樹脂的玻璃轉移溫度變得低於60℃,而有所得之導電性薄膜的耐濕熱性、機械強度下降之虞。
從機械強度、溶劑溶解性之觀點來看,芳香族二羧酸之中又以對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸為特佳。
上述聚酯從強度或耐熱性、耐濕性、及耐熱衝擊性等機械強度等之觀點來看,構成聚酯多元醇之全部多元醇,從強度或耐熱性、耐濕性、及耐熱衝擊性等機械強度等之觀點來看,係以含有主鏈之碳數為4以下之二醇成分作為構成聚酯多元醇之多元醇成分為較佳。全部多元醇成分之中,主鏈之碳數為4以下之二醇係以60莫耳%以上為較佳、80莫耳%以上為更佳、95莫耳%以上為進一步較佳。全部多元醇成分之中,若主鏈之碳數為4以下之二醇的共聚合比率過低,則所得之聚胺基甲酸酯樹脂的玻璃轉移溫度變得低於60℃,而有所得之導電性薄膜的耐濕熱性、機械強度下降之虞。作為主鏈之碳數為4以下之二醇成分,以乙二醇、丙二醇、新戊二醇為特佳。
關於聚胺基甲酸酯樹脂之共聚合成分亦無特別限定,而以設計之自由
度或維持耐濕熱性、機械強度之觀點,係以使用聚酯多元醇為較佳。作為所用之聚酯多元醇,係以例如上述之聚酯多元醇為較佳。
上述聚胺基甲酸酯樹脂係藉由多元醇與聚異氰酸酯之反應所得。
作為用於製作上述胺基甲酸酯樹脂之聚異氰酸酯,可列舉2,4-二異氰酸甲苯酯、2,6-二異氰酸甲苯酯、對二異氰酸苯酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、間二異氰酸苯酯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二異氰酸聯苯酯、2,6-萘二異氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-二異氰酸聯苯酯、4,4’-二異氰酸二苯酯、4,4’-二異氰酸酯二苯基醚、1,5-萘二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、四甲基二異氰酸酯、六甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯等。
上述聚異氰酸酯之中,從機械強度、反應性之觀點來看又以4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯為特佳。
上述聚胺基甲酸酯樹脂可因應需要而進一步使多元醇與具有可與異氰酸酯反應之官能基的化合物共聚合。作為可與異氰酸酯反應之官能基,以羥基及胺基為較佳,可為具有任一種者、亦可為同時具有兩種者。作為具體的成分,除了二羥甲基丁酸、二羥甲基丙酸以外,可列舉新戊二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、2,3-丁二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,2-二甲基-3-羥基丙基-2’,2’-二甲基-3’-羥基丙酸酯、2-正丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、3-乙基-1,5-戊二醇、3-丙基-1,5-戊二醇、2,2-二乙基-1,3-丙二醇、3-辛基-1,5-戊二醇、3-苯基-1,5-戊二醇、2,5-二甲基-3-鈉磺基-2,5-己二醇、二聚物二醇(例如UNIQEMA INTERNATIONAL公司製PRIPOOL-2033)等在1分子中具有2個羥基之化合物;三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、丙三醇、新戊四醇、聚丙三醇等多元醇;單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等在1分子中具有1個以上羥基與胺基之胺基醇;乙二胺、1,6-己二胺、1,8-辛二胺、1,9-壬二胺、1,10-癸二胺、1,11-十一烷二胺、1,12-十二烷二胺等脂肪族二胺或間二甲苯二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基醚等芳香族二胺等在1分子中具有2個胺基之化合物。上述數量平均分子量小於1,000之在1分子具有2個以上可與異氰酸酯反應之官能基的
化合物可單獨使用,併用複數亦無任何問題。上述之中又以二羥甲基丁酸、二羥甲基丙酸、新戊二醇為較佳。
作為本發明所用之熱塑性樹脂(A)的數量平均分子量,並無特別限定,而以數量平均分子量為8,000~60,000為較佳。
若數量平均分子量低於8,000,則在所形成之導電性薄膜的機械強度、濕熱可靠性之方面而言為不佳。另一方面,若數量平均分子量為60,000以上,則雖然樹脂之凝集力增加,作為導電性薄膜之機械強度提升,然而在網版印刷時離版性顯著地惡化,產生印刷性之不良。進一步較佳的數量平均分子量之範圍係10,000~50,000之範圍。
熱塑性樹脂(A)之玻璃轉移溫度係以60℃以上為較佳、65℃以上為更佳。若玻璃轉移溫度低則有作為導電性薄膜之濕熱可靠性下降之虞,還有誘發表面硬度下降、黏著性所致之在製造步驟及/或使用時含有糊劑之成分朝接觸對象側移行而使導電性薄膜之濕熱可靠性下降之虞。另一方面,熱塑性樹脂(A)之玻璃轉移溫度若考慮印刷性、密著性、溶劑溶解性則以100℃以下為較佳、120℃以下為更佳、100℃以下為進一步較佳。
熱塑性樹脂(A)亦可具有特定範圍之酸價。藉由賦予酸價,可明顯地提升對於基材之密著性。亦即,藉由導入酸價,提升與ITO之密著性,並且提升濕熱可靠性。
熱塑性樹脂(A)之酸價係以50~500eq/ton為較佳、進一步較佳為100~300eq/ton之範圍。若酸價過低,則有所形成之導電性薄膜與基材之密著性變低之傾向。另一方面,若酸價過高,則不但所形成之導電性薄膜的吸水性變高,還有促進羧基所致之觸媒作用造成熱塑性樹脂水解之可能性,而有導致導電性薄膜的濕熱可靠性下降之傾向。
本發明必須含有離子捕捉劑(C)。
離子捕捉劑係被稱為離子捕捉器(ion catcher)、離子交換體、離子捕獲劑(ion trapping agent)、離子吸附劑者,係指具有離子捕捉能力之有機、無
機化合物。一般捕捉鹵素離子等陰離子時係使用陽離子捕捉劑,而捕捉陽離子時則大多使用陰離子捕捉劑。又,亦有藉由併用而進一步提升性能之情形。作為離子捕捉劑,可使用以往周知者,而例如可列舉水滑石類、或選自鎂、鋁、鈦、鋯、鉍之元素的含水氧化物等。
作為本發明所用之離子捕捉劑(C),係以具有離子捕捉能力之無機化合物為較佳。例如可列舉下述通式MgXAlY(OH)2X+3Y-2Z(CO3)Z.mH2O
[在此,X、Y、Z係滿足2X+3Y-2Z≧0之正數,m係正數]
所表示之水滑石系離子捕捉劑、下述通式BiOX(OH)Y(NO3)Z
[在此,X係0.9~1.1、Y係0.6~0.8、Z係0.2~0.4之正數]
所表示之氧化鉍系離子捕捉劑、氧化銻系離子捕捉劑、還有磷酸鈦系離子捕捉劑、磷酸鋯系離子捕捉劑等。作為此等離子捕捉劑,例如可列舉DHT-4A(水滑石系離子捕捉劑、協和化學工業股份有限公司製)、KYOWAAD KW-2000(水滑石系離子捕捉劑、協和化學工業股份有限公司製)、IXE-100(東亞合成股份有限公司製、磷酸鋯系離子捕捉劑)、IXE-300(東亞合成股份有限公司製、氧化銻系離子捕捉劑)、IXE-400(東亞合成股份有限公司製、磷酸鈦系離子捕捉劑)、IXE-500(東亞合成股份有限公司製、氧化鉍系離子捕捉劑)、IXE-600(東亞合成股份有限公司製、氧化銻.氧化鉍系離子捕捉劑)。
作為鎂‧鋁系離子交換體,具體而言可例示下述通式所表示者。
MgxAly(OH)2x+3y-2z(CO3)z‧mH2O
(x、y、z分別具有0<y/x≦1、0≦z/y<1.5之關係,m表示正數。)
以市售品而言,有作為IXE-700F(東亞合成股份有限公司製鎂‧鋁系離子捕捉劑)而販售。
本發明所用之離子捕捉劑係可單獨使用上述任一者、亦可混合2種以上來使用。根據用途,亦有至少使用各1種以上之如陰離子捕捉劑與陽離子捕捉劑般捕捉離子種類不同的離子捕捉劑,而可確保在各種離子之存在下的高度濕熱可靠性之情形。
上述之中,作為本發明所使用之離子捕捉劑,又以DHT-4A、IXE-100、IXE-700F為較佳。
作為離子捕捉劑之添加量,離子捕捉劑(C)之重量分率係當熱塑性樹脂(A)+導電性粉體(B)之合計重量份設為100時,以0.2~20重量份、進一步較佳為1.0~10重量份為較佳。根據本案發明人等之研討,可知添加量小於0.2重量份時無法得到充分的離子捕捉效果。又,可知若添加量大於20重量份,則除了導電性顯著地惡化以外,導電性糊劑之搖變性下降,網版印刷後之滲出變得明顯,不適合形成細腺。茲推測此為起因於離子捕捉劑不具有氫鍵等分子間相互作用。根據上述,本發明之離子捕捉劑的添加量係以選定展現離子捕捉能力,並且不使細線適性下降之上述最適合的添加量為特佳。
此等離子捕捉劑(C)之最大粒徑及平均粒徑係以較小者為較佳,而更佳為最大粒徑為10μm以下、平均粒徑為5μm以下,進一步較佳為最大粒徑為7μm以下、平均粒徑為3μm以下,特佳為最大粒徑為5μm以下、平均粒徑為2μm以下。
當最大粒徑大於10μm、或平均粒徑大於5μm時,離子捕捉能力下降,且細線印刷形狀下降。
在本發明之導電性糊劑中,亦可摻合矽石粒子。藉由摻合矽石粒子,除了可賦予細線形成適性以外,根據矽石粒子之種類,還可提升耐濕熱性。
矽石粒子之添加量係以相對於熱塑性樹脂(A)+導電性粉體(B)+離子捕捉劑(C)之合計重量份,重量分率為0.5~10重量%為較佳、0.6~8重量份為更佳、0.7~7重量份為進一步較佳。
作為該矽石粒子,例如可適宜地使用NIPPON AEROSIL股份有限公司製之AEROSIL 300、130、200等、或者經表面處理之矽石、AEROSIL R812、R972、R974、R976、RX200、RX300等。
此等之中從可適宜地分散之觀點、提升耐濕熱性之觀點來看,又以進行表面處理而使矽石表面成為疏水性之R972、R974、RX200為較佳。
在本發明之導電性糊劑中,亦可在無損於本發明之效果的程度摻合可與熱塑性樹脂(A)反應之硬化劑。藉由摻合硬化劑,雖有硬化溫度變高、增加生產步驟之負荷的可能性,卻可期待藉由塗膜乾燥時之熱所致之交聯來提升塗膜之濕熱可靠性。
可與本發明之熱塑性樹脂(A)反應之硬化劑,種類並未限定,而從黏著性、耐彎曲性、硬化性等來看,以異氰酸酯化合物為特佳。再者,作為此等異氰酸酯化合物,若使用將異氰酸酯基封端者,則提升儲藏安定性而較佳。作為異氰酸酯化合物以外之硬化劑,可列舉甲基化三聚氰胺、丁基化三聚氰胺、苯并胍胺、尿素樹脂等胺樹脂、酸酐、咪唑類、環氧樹脂、苯酚樹脂等周知的化合物。此等硬化劑亦可併用因應其種類所選擇之周知的觸媒或促進劑。作為硬化劑之摻合量,係在無損於本發明之效果的程度所摻合者,並無特別限制,而以相對於熱塑性樹脂(A)而言為0.5~30重量%為較佳、1~20重量%為更佳、2~15重量%為進一步較佳。
作為可摻合於本發明之導電性糊劑之異氰酸酯化合物的例子,有芳香族或脂肪族之二異氰酸酯、3價以上之聚異氰酸酯等,而可為低分子化合物、高分子化合物之任一者。例如可列舉四甲基二異氰酸酯、六甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、二異氰酸苯二甲酯等芳香族二異氰酸酯、氫化二苯基甲烷二異氰酸酯、氫化二異氰酸苯二甲酯、二聚酸二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯等脂環族二異氰酸酯、或者此等異氰酸酯化合物之3聚物、及此等異氰酸酯化合物之過剩量與例如乙二醇、丙二醇、三羥甲基丙烷、丙三醇、山梨醇、乙二胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等低分子活性氫化合物或各種聚酯多元醇類、聚醚多元醇類、聚醯胺類之高分子活性氫化合物等反應所得之含有末端異氰酸酯基之化合物。又,作為異氰酸酯基之封端劑,例如可列舉苯酚、硫酚、甲基硫酚、乙基硫酚、甲酚、二甲苯酚、間苯二酚、硝苯酚、氯苯酚等酚類;丙酮肟、甲乙酮肟、環己酮肟等肟類;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等醇類;氯乙醇、1,3-二氯-2-丙醇等鹵素取代醇類;第三丁醇、第三戊醇等第三級醇類;ε-己內醯胺、δ-戊內醯胺、γ-丁內醯胺、β-丙內醯胺等
內醯胺類,其它亦可列舉芳香族胺類、醯亞胺類、乙醯丙酮、乙醯乙酸酯、丙二酸乙酯等活性亞甲基化合物、硫醇類、亞胺類、咪唑類、尿素類、二芳基化合物類、亞硫酸氫鈉等。此等之中,由硬化性來看以肟類、咪唑類、胺類為特佳。
本發明之導電性粉體(B)係指金屬粉,可列舉銀粉、金粉、鉑粉、鈀粉等貴金屬粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、黃銅粉等卑金屬粉、以銀等貴金屬鍍敷或合金化之卑金屬粉等。此等金屬粉可單獨使用,又亦可併用。
此等之中若考慮導電性、安定性、成本等則又以銀粉單獨或以銀粉為主體者為較佳。以廉價的材料而言亦可使用銅、鋁等,然而此等容易氧化,無法得到以導電圖案而言可滿足之電阻值。
作為導電性粉體(B)之形狀,有公知的片狀(鱗片狀)、球狀、樹枝狀(枝狀)、日本特開平9-306240號公報所記載之球狀的1次粒子凝集為3維狀之形狀(凝集銀粉)等,此等之中又特別以片狀銀粉為較佳。這是因為片狀銀粉可以使導電性粉體彼此之接觸面積變大,因此即使含有非導電性之離子捕捉劑(C)亦可抑制導電性的顯著下降。
又以上述導電性粉體(B)之平均粒徑(D50)而言,從網版印刷後之細線形狀為良好之觀點來看,平均粒徑(D50)係以5μm以下為較佳。藉由使用中心徑為5μm以下的導電性粉體(B),網版印刷之細線形狀變得良好。
下限並未特別限定,而從成本的觀點,以及由於粒徑若變細則容易凝集,結果會變得難以分散,因此以80nm以上為較佳。若變得小於80nm,則導電性粉體(B)之凝集力增加,除了網版印刷性會惡化以外,從成本的觀點來看亦不佳。
當使用中心徑大於5μm之導電性粉體(B)時,網版印刷後之細線形狀會變差,結果有發生細線彼此接觸而導致短路之可能性。
本發明所用之導電性粉體(B)的中心徑係以3μm以下為較佳。
導電性粉體(B)之含量,從所形成之導電性薄膜的導電性為良好之觀點來看,相對於熱塑性樹脂(A)100重量份,係以300重量份以上為較佳、400
重量份以上為更佳、700重量份以上為進一步較佳。又,(B)成分之含量,從與透明導電性層之密著性為良好之觀點來看,相對於熱塑性樹脂(A)100重量份,係以1,900重量份以下為較佳、1,230重量份以下為更佳、800重量份以下為進一步較佳。
本發明之導電性糊劑亦可含有碳黑、石墨粉等碳系填料等之非金屬。
藉由添加碳黑、石墨粉,可改善導電性、印刷性。上述之中又特別以碳黑為較佳,作為碳黑之添加量,當熱塑性樹脂(A)+導電性粉體(B)+離子捕捉劑(C)之合計重量份設為100時,係以包含0.1~5重量份、或者0.3~2重量份為較佳。當小於0.1重量份時,提升導電性之效果為小。另一方面,當大於5重量份時,除了導電性薄膜之導電性會下降以外,還有樹脂會朝碳的空隙部位吸附、與基材之密著性下降之問題點。
本發明之導電性糊劑可添加下述的無機物。作為無機物,可使用碳化矽、碳化硼、碳化鈦、碳化鋯、碳化鉿、碳化釩、碳化鉭、碳化鈮、碳化鎢、碳化鉻、碳化鉬、碳化鈣、金剛石碳內醯胺等各種碳化物;氮化硼、氮化鈦、氮化鋯等各種氮化物、硼化鋯等各種硼化物;氧化鈦(titania)、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、氧化銅、氧化鋁等各種氧化物;鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鍶等各種鈦酸化合物;二硫化鉬等硫化物;氟化鎂、氟化碳等各種氟化物;硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鎂等各種金屬皂;其它還有滑石、膨潤土、碳酸鈣、高嶺土、玻璃纖維、雲母等。藉由添加此等無機物,有可能提升印刷性和耐熱性、更提升機械強度之情形。其中,在本發明之導電性糊劑中,以保持機械強度、賦予網版印刷適性之觀點又以矽石為較佳。
又,可使用搖變性賦予劑、除泡劑、難燃劑、賦黏劑、抗水解劑、調平劑、塑化劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、顏料、染料。再者,亦可適宜使用碳二醯亞胺、環氧化物等作為樹脂分解抑制劑。此等可單獨或併用而使用。
本發明之有機溶劑(D)係以沸點為100℃以上、小於300℃為較佳、更佳為沸點為150℃以上、小於280℃。若有機溶劑(D)之沸點過低,則溶劑在糊劑製造步驟和使用糊劑時會揮發,而有構成導電性糊劑之成分比例容易變化之虞。另一方面,若有機溶劑之沸點過高,則當要求低溫乾燥步驟時(例如135℃以下),有溶劑大量殘存於塗膜中之可能性,而有引起塗膜的可靠性下降之虞。
又,作為本發明之有機溶劑(D),熱塑性樹脂(A)為可溶,並且係以可良好地分散離子捕捉劑(C)、導電性粉體(B)者為較佳。作為具體例,可列舉DAICEL公司製之乙基二甘醇乙酸酯(ECA)、丁二醇乙酸酯(BCA)、丁基二甘醇乙酸酯(BDGAC)、EXXON化學製之SOLVESSO 100、150、200。另外,使用環己酮、甲苯、異佛酮、γ-丁內酯、苯甲醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、萜品醇等泛用溶劑亦無任何問題。
上述之中,從網版印刷性之觀點來看,又以沸點200℃以上之溶劑為較佳。這是因為在網版印刷之連續印刷時,必須抑制溶劑之揮發性,以不使糊劑之黏度上升。
另一方面,從減少生產步驟的負荷、對薄膜基材的傷害之觀點來看,亦有要求導電塗膜在低溫之乾燥性的背景,而亦有混合沸點200℃以上之溶劑與沸點小於200℃之溶劑來使用之情形。
在本發明中,從溶解性、網版印刷性(連續印刷時之溶劑揮發性)為良好之觀點來看,係以選自由ECA、BCA、BDGAC所構成之群組的至少1種以上之溶劑為較佳。
作為有機溶劑(D)之含量,當熱塑性樹脂(A)+導電性粉體(B)+離子捕捉劑(C)之合計重量份設為100時,係以40重量份以下為較佳、35重量份以下為進一步較佳。若有機溶劑(D)之含量過高則糊劑黏度變低,細線印刷時會產生下垂。若有機溶劑(D)之含量過低,則導電性糊劑之黏度變高,版在篩網開口部之通過性變差,印刷形狀會產生模糊。
本發明之導電性糊劑,由於必須形成細線,因此黏度係以高於使用於
以往鍵盤用之膜片開關或壓力感測器等電極用用途之一般導電性糊劑為較佳。具體而言係當以E型黏度計(RE-85型)東機產業公司製)測定時為100Pa‧s以上、進一步較佳為200Pa‧s以上為較佳。上限並未特別限定,而以版通過性(吐出性)之觀點,若黏度過高,則除了印刷性會顯著下降以外,在連續印刷時發生版阻塞之可能性會變高。
本發明之導電性糊劑係以F值為55~95%為較佳、更佳為75~95%。F值係表示相對於包含於糊劑中之全部固體成分100重量份的填料重量份之數值,以F值=(填料重量份/固體成分重量份)×100表示。在此所謂的填料重量份係導電性粉體之重量份;固體成分重量份係溶劑以外的成分之重量份,一併包含導電性粉體、黏合劑樹脂、離子捕捉劑、其它的硬化劑或添加劑。若F值小於55%則無法得到良好的導電性,若大於95%則有密著性及/或硬度下降之傾向。亦無法避免印刷性之下降。此外,在此,導電性粉體係指導電性粉體(B)及由非金屬所構成之導電性粉體兩者。
本發明之導電性糊劑之製造方法並未特別限定,而例如可藉由如下步驟來製造。首先,使熱塑性樹脂(A)溶解於有機溶劑(D)。其次,在該溶液添加導電性粉體(B)、離子捕捉劑(C)以及若有必要則添加之其它的添加劑,利用雙行星式或溶解器、行星式之攪拌機等來實施預分散。其次,將此利用三輥研磨機來分散,得到導電性糊劑。藉由這種步驟所得之導電性糊劑,亦可進一步過濾。
又,在如本發明般溶劑含量少的導電性糊劑中,採用三輥研磨機之分散步驟雖然在生產效率方面特別有效,採用其它的分散機,例如球磨機、捏合機、擠出機等來分散亦無任何問題。
將本發明之導電性糊劑塗布或印刷於基材上以形成塗膜,其次,使塗膜所含之有機溶劑(D)揮發、乾燥,藉此形成導電性薄膜。
使有機溶劑(D)揮發之步驟,係以在常溫下及/或加熱下進行為較佳。在加熱之情形,從乾燥後之導電性薄膜的導電性和密著性、表面硬度變得良
好來看,加熱溫度係以80℃以上為較佳、100℃以上為更佳、110℃以上為進一步較佳。又,從基底之透明導電性層的耐熱性、以及在生產步驟中節能之觀點來看,加熱溫度係以150℃以下為較佳、135℃以下為更佳、130℃以下為進一步較佳。當在本發明之導電性糊劑摻合硬化劑時,若在加熱下進行使有機溶劑(D)揮發之步驟,則會進行硬化反應。
導電性薄膜之厚度只要依據所用之用途設定為適當的厚度即可。從乾燥後之導電性薄膜的導電性為良好之觀點來看,以5μm以上為較佳、7μm以上為更佳、9μm以上為進一步較佳。又,導電性薄膜之厚度,從網版印刷性為良好之點、糊劑使用量減少所致之成本優點之觀點來看,係以30μm以下為較佳、25μm以下為更佳、20μm以下為進一步較佳。
塗布導電性糊劑之基材並未特別限定,而例如可列舉聚碳酸酯、壓克力、聚醯亞胺、聚酯等。又,藉由在前述基材與導電性膜之間設置透明導電性層,並且將導電性薄膜積層於透明導電性層上,可以得到導電性積層體。透明導電性層之材料並未特別限定,而例如可使用以氧化銦錫為主成分而成之ITO膜的導電薄膜。又,透明導電性層不僅為形成於基材全面者,亦可使用藉由蝕刻而去除透明導電性層之一部分者。
可使用本發明之導電性積層體來製造觸控面板。觸控面板可為電阻式、亦可為電容式。可適用於任一種觸控面板,然而由於本糊劑適合形成細線,因此係以用於電容式為較佳。
作為觸控面板之製造方法,並未特別限定,而例如可在積層有ITO膜等之透明導電性層的基材上,硬化後,以形成賦予導電性之電路的方式,塗布或印刷導電性糊劑,藉由加熱而使經塗布或印刷之導電性糊劑硬化,形成導電性積層體,並且將所得之導電性積層體與其它導電性積層體貼合,藉此來製造。
本發明之導電性糊劑適合使用作為觸控面板之電極電路配線用,除此
之外亦可使用於電磁遮蔽用途、電子零件之電路形成用途、端子或導線之導電性黏著劑等用途。
本發明之導電性糊劑適合使用作為網版印刷用,而亦可適用於除此之外的印刷方式,例如凹版印刷、凸版印刷等、其它印刷方式。
將實施例及比較例表示如下,以更具體地說明本發明。此外,本發明並不限定於以下的實施形態。又,只要沒有特別說明,則例子中之「份」係表示「重量份」,而固體成分濃度係表示使有機溶劑完全揮發後之非揮發成分。
本發明之聚酯樹脂及聚胺基甲酸酯樹脂、導電性糊劑之評價係根據下述方法來進行。
1.數量平均分子量
2.玻璃轉移溫度(Tg)
將試料樹脂5mg投入鋁製樣品盤並密封,採用SEIKO INSTRUMENTS(股)製之微差掃描熱量分析計(DSC)DSC-220,以升溫速度20℃/分測定直到200℃,利用玻璃轉移溫度以下之基線的延長線、與表示遷移部之最大傾斜的切線之交點的溫度而求出。
3.酸價
精秤試料樹脂0.2g並溶解於20ml之氯仿。其次,以0.01N之氫氧化鉀(乙醇溶液)滴定而求出。指示劑係使用酚酞溶液。酸價的單位係設為eq/ton,亦即每1噸試料之當量。
4.樹脂組成
將試料樹脂溶解於氯仿-d,利用VARIAN製400MHz-NMR裝置,藉由
1H-NMR分析來求出樹脂組成比。
5.導電性積層體測試片之製作
藉由網版印刷法將導電性糊劑印刷於厚度100μm之經退火處理的PET薄膜(TORAY公司製LUMIRROR S)或ITO膜(尾池工業(股)製、KH300),形成寬25mm、長450mm之塗滿圖案,在120℃乾燥30分鐘,將硬化者作為導電性積層體測試片。以乾燥膜厚成為8~12μm的方式調整印刷時之塗布厚度。
6.導電性積層體電阻值測定用測試片之製作
藉由網版印刷法將導電性糊劑印刷於厚度100μm之經退火處理的PET薄膜(TORAY公司製LUMIRROR S),形成3條寬0.1mm、長450mm之電極圖案,將在120℃下乾燥30分鐘者作為電阻值測定用之測試片。以乾燥膜厚成為8~12μm的方式調整印刷時之塗布厚度。
7.密著性
使用導電性積層體測試片而根據JIS K-5400-5-6:1990,利用CELLOTAPE(註冊商標)(NICHIBAN(股)製),藉由剝離試驗進行評價。惟格子圖案之各方向的裁切數設為11個、裁切間隔設為1mm。100/100係表示無剝離且密著性為良好,0/100係表示全部剝離。
8.電阻率
測定導電性積層體測試片之薄片電阻與膜厚,算出電阻率。膜厚係利用GAUGE STAND ST-022(小野測器公司製),將PET薄膜之厚度作為零點而測定硬化塗膜5點之厚度,採用其平均值。薄片電阻係利用MILLIOHM METER 4338B(HEWLETT PACKARD公司製)針對4片測試片進行測定,採用其平均值。
9.鉛筆硬度
將導電性積層體測試片置於厚度2mm之SUS304板上,根據JIS K
5600-5-4:1999測定鉛筆硬度。
10.抗黏連性(blocking resistance):將2片導電性積層體測試片以接觸塗膜面的方式重合,在導電性塗膜部分施加500g之荷重,在80℃下放置72小時。其次,去除荷重而在常溫下放置1小時後,利用以下之基準而藉由外觀來判定優劣。
○:沒有轉印至塗膜雙方,保持原本的塗膜狀態。
×:可目視轉印至雙方,產生剝離。
11.耐濕熱試驗(1)
將5.所製作之導電性積層體測試片在85℃、85%RH(相對濕度)下加熱240小時,之後在常溫下放置24小時後,與上述7.之密著性評價同樣地利用CELLOTAPE(註冊商標)(NICHIBAN(股)製),藉由剝離試驗進行評價。惟格子圖案之各方向的裁切數設為11個、裁切間隔設為1mm。100/100係表示無剝離且密著性為良好,0/100係表示全部剝離。
又,亦與上述9.同樣地進行濕熱試驗後之鉛筆硬度的測定。
12.耐濕熱試驗(2)
將6所製作之電阻值測定用之測試片在85℃、85%RH(相對濕度)下加熱240小時,之後在常溫下放置24小時後,測定電阻值。電阻值係採用3條圖案之平均值,判斷基準如下。
○:相對於初始之電阻值,電阻值之變動為10%以上。
△:相對於初始之電阻值,電阻值之變動為20%以上。
×:相對於初始之電阻值,電阻值之變動為30%以上。
13.糊劑黏度
在樣品溫度25℃,利用圓錐-平板式型黏度計(RE-85型)(東機產業公司製、圓錐形狀角度3°、R14),以0.5rpm旋轉轉子,並以旋轉開始180秒後之測定值為基準,測定導電性糊劑之黏度。
14.儲藏安定性
將導電性糊劑投入聚乙烯容器後蓋緊,在40℃儲藏1個月。進行儲藏後之黏度測定以及藉由上述5.導電性積層體測試片所製作之測試片的評價。
○:沒有明顯的黏度變化,維持初始之電阻率、鉛筆硬度、密著性。
×:確認有明顯的黏度上升(初始黏度之2倍以上)、或黏度下降(初始黏度之1/2以下),確認有電阻率、鉛筆硬度、密著性之下降。
15.細線之印刷性評價
將線寬與線距(L/S)設為80/80μm作為細線之線寬,採用TOKYO PROCESS SERVICE公司製之ST500不鏽鋼篩網(版尺寸320mm、乳劑厚10μm、線徑18μm)作為網版印刷版,在ITO蝕刻薄膜上進行連續100片印刷。網版印刷條件係將刮刀壓力(squeegee pressure)設為0.4MPa、刮刀速度設為100mm/秒、間距設為1.5mm。
連續印刷性之評價係以下述判斷基準來進行。
○:在連續印刷100片時未發生模糊、滲出,離版性亦未發生問題。
△:在連續印刷100片時一部分發生模糊、滲出,然而離版性並未發生問題。
×:在連續印刷100片時頻繁發生模糊、滲出,或者離版性惡化而無法連續印刷100片。
又,所形成之細線的評價係採用上述印刷物(第100片),利用雷射顯微鏡(KEYENCE VHX-1000)測定L/S,並且實施細線狀態之觀察而根據下述判斷基準來評價細線印刷性。
○:沒有斷線,沒有細線間之短路(short)。
△:有一部分斷線或者細線間之短路(short)。
×:頻繁發生斷線或者細線間之短路(short)。
(樹脂之製造例)
(聚酯樹脂P-1之製造例)
在具備攪拌機、冷凝器、及溫度計之反應容器投入對苯二甲酸700份、
間苯二甲酸700份、偏苯三酸酐16.9份、乙二醇983份、2-甲基-1,3-丙二醇154份,在氮氣環境2大氣壓加壓下,花費3小時從160℃至230℃而進行酯化反應。壓力排放後,投入鈦酸四丁酯0.92份,其次,使系統內徐徐減壓,花費20分鐘減壓至5mmHg,進一步在0.3mmHg以下之真空下,在260℃下進行聚縮合反應40分鐘。氮氣氣流下,冷卻至220℃,投入偏苯三酸酐50.6份,進行反應30分鐘而得到聚酯樹脂。將所得之共聚合聚酯樹脂P-1之組成及物性示於表1。
(聚酯樹脂P-2之製造例)
在具備攪拌機、冷凝器、及溫度計之反應容器投入對苯二甲酸二甲酯700份、間苯二甲酸二甲酯700份、乙二醇671份、新戊二醇526份、鈦酸四丁酯0.48份,在180℃下進行酯交換3小時。其次,徐徐減壓至1mmHg以下,在240℃下聚合1.5小時。將所得之共聚合聚酯樹脂P-2之組成及物性示於表1。
(聚酯樹脂P-3、P-4之製造例)
在聚酯樹脂P-1之製造例中變更單體,製造聚酯樹脂P-3。將所得之共聚合聚酯樹脂之組成及樹脂物性示於表1。
【表1】
(聚胺基甲酸酯樹脂U-1之製造例)
在具備攪拌機、冷凝器、溫度計之反應容器投入1000份聚酯樹脂P-2、新戊二醇(NPG)80份、二羥甲基丁酸(DMBA)90份後,投入乙基二甘醇乙酸酯(ECA)1087份,在85℃下溶解。之後,加入4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)460份,在85℃進行反應2小時後,添加二月桂酸二丁酯0.5份作為觸媒,在85℃進一步反應4小時。其次,以ECA 1940份稀釋溶液,得到聚胺基甲酸酯樹脂U-1。所得之聚胺基甲酸酯樹脂溶液之固體成分濃度係35(重量%)。將如此所得之樹脂溶液滴於聚丙烯薄膜上,利用不鏽鋼製之塗布機(applicator)來延展,得到樹脂溶液之薄膜。將此靜置於調整至120℃之熱風乾燥機內3小時以使溶劑揮發,其次,自聚丙烯薄膜剝離樹脂薄膜,得到薄膜狀之乾燥樹脂薄膜。乾燥樹脂薄膜之厚度約30μm。將下列乾燥樹脂薄膜作為聚胺基甲酸酯樹脂U-1之試料樹脂,而將各種樹脂物性之評價結果示於表2。
(聚胺基甲酸酯樹脂U-2之製造例)
聚胺基甲酸酯樹脂U-2,係除了將聚酯多元醇、具有與異氰酸酯反應之基的化合物及聚異氰酸酯取代為表2所示者以外,利用與聚胺基甲酸酯樹脂U-1之製造例同樣的方法來製造。將聚胺基甲酸酯樹脂U-2之樹脂物性
的評價結果示於表2。
DMBA:二羥甲基丁酸
NPG:新戊二醇
DMH:2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇
MDI:4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯
(聚胺基甲酸酯樹脂U-3~U-4之製造例)
聚胺基甲酸酯樹脂U-3~U-4,係除了將聚酯多元醇、具有與異氰酸酯反應之基的化合物及聚異氰酸酯取代為表2所示者以外,利用與聚胺基甲酸酯樹脂U-1之製造例同樣的方法來製造。將製造聚胺基甲酸酯樹脂(U-3)~(U-4)時所用之各成分及樹脂物性示於表2。
(實施例1)
摻合以使固體成分濃度35重量%之聚酯樹脂P-1溶液成為2,857份(固
體份換算1000份)的方式溶解於ECA之溶液285份(固體份換算200份)、FERRO JAPAN(股)製之片狀銀粉SF70A 7,888份、作為碳黑之LION(股)製之ECP600JD 111份、)中越黑鉛工業所(股製之GRAPHITE BF 111份、作為調平劑之共榮社化學(股)製之MK CONCH 71份、分散劑與30份BYK JAPAN(股)製之Disperbyk 2155、作為溶劑之ECA 300份,通過冷卻三輥混練機3次而分散。將所得之糊劑之評價結果示於表3。
(實施例2~10及比較例1~7)
改變導電性糊劑之樹脂及組合以實施實施例2~10。進一步同樣地改變導電性糊劑之樹脂及組合以實施比較例1~7。將導電性糊劑之摻合及評價結果示於表3。任一實施例均可藉由烘箱120℃×30分鐘之較低溫且短時間之加熱而得到良好的塗膜物性。又,對ITO膜之密著性、環境試驗後之密著性、抗黏連性等亦為良好。
此外,在表3中,黏合劑樹脂、導電粉末、添加劑及溶劑係採用下述者。
銀粉1:片狀銀粉(D50:2μm)
銀粉2:球狀銀粉(D50:1μm)
碳黑:LION(股)製KETJEN ECP600JD
離子捕捉劑(1):東亞合成(股)公司製之IXE700F
離子捕捉劑(2):東亞合成(股)公司製之IXE100
離子捕捉劑(3):協和化學(股)公司製之DHT-4A
矽石(1):NIPPON AEROSIL(股)公司製SILICA R972
矽石(2):NIPPON AEROSIL(股)公司製SILICA R974
硬化劑:ASAHI KASEI CHEMICALS(股)製MFK-60X
硬化觸媒:共同藥品(股)製KS1260
調平劑:共榮社化學(股)MK CONCH
分散劑1:BYK JAPAN(股)公司製之Disperbyk 130
分散劑2:BYK JAPAN(股)公司製之Disperbyk 2155
ECA:DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES(股)製乙基二甘醇乙酸酯(沸點217℃)
BCA:DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES(股)製丁二醇乙酸酯(沸點188℃)
BDGAC:DAICEL CHEMICAL INDUSTRIES(股)製丁基二甘醇乙酸酯(沸點247℃)
(比較例1)
摻合固體成分濃度35重量%之聚酯樹脂P-1溶液2,860份(固體份換算1000份)、FERRO JAPAN(股)製之片狀銀粉SF70A 7,888份、作為碳黑之LION(股)製之ECP600JD 111份、)中越黑鉛工業所(股製之GRAPHITE BF 111份、作為調平劑之共榮社化學(股)製之MK CONCH 71份、分散劑與30份BYK JAPAN(股)製之Disperbyk 2155、作為溶劑之乙基二甘醇乙酸酯(ECA)300份,利用冷卻三輥混練機通過3次而分散。於表4表示全部溶液中之各成分的量。將所得之銀糊劑以4.密著性試驗中所述之方法印刷於經退火處理之PET薄膜後,以120℃×30分鐘進行乾燥。所得之塗膜物性係電阻率8.6×10-5Ω‧cm、密著性100/100、鉛筆硬度B。將結果示於表4。
另一方面,使用ITO薄膜KH300(尾池工業公司製)作為基材,以4.密著性試驗中所述之方法印刷、乾燥並評價。並且實施環境試驗。
再者,使用藉由蝕刻處理KH300而去除ITO之ITO蝕刻薄膜,實施網版印刷之細線印刷性的研討。將結果示於表4。
(比較例2)
摻合以使聚胺基甲酸酯樹脂溶液(U-1)成為固體成分濃度40重量%的方式溶解於乙基二甘醇乙酸酯之聚酯溶液2,501份(固體份換算1,000份)、FERRO JAPAN(股)製之片狀銀粉SF70A 6540份、作為碳黑之LION(股)製之KETJEN ECP600JD 111份、)中越黑鉛工業所(股製之GRAPHITE BF 111份、作為調平劑之共榮社化學(股)製之MK CONCH 71份、作為分散劑1之31份BYK JAPAN(股)製之Disperbyk 2155、作為溶劑之乙基二甘醇乙酸酯370份,利用冷卻三輥混練機通過3次而分散。於表4表示全部溶液中之各成分的量。將所得之銀糊劑以4.密著性試驗中所述之方法印刷於經退火處理之PET薄膜後,以120℃×30分鐘進行乾燥。所得之塗膜物性係電阻率9.6×10-5Ω‧cm、密著性100/100、鉛筆硬度HB。將結果示於表4。
另一方面,與上述比較例1同樣地實施環境試驗以及網版印刷之細線印刷性的研討。將結果示於表4。
(比較例3~7)
藉由表4所示之成分及組合而與實施例1同樣地製作銀糊劑,將經退火處理之PET薄膜作為基材而製作塗膜。將塗膜物性示於表4。
與比較例1同樣地採用ITO薄膜KH300(尾池工業公司製),以4.密著性試驗中所述之方法進行印刷、乾燥並評價。並且實施環境試驗,再者,使用藉由蝕刻處理KH300而去除ITO之ITO蝕刻薄膜,與實施例1同樣地實施網版印刷之細線印刷性的研討。將評價結果示於表4。
此外,表4所示之導電粉末、添加劑及溶劑係與表3所示者相同。
藉由使用本發明之導電性糊劑,所形成之電極可無腐蝕、劣化而維持高度耐濕可靠性。進一步可提供在網版印刷法中適合形成細線,低溫乾燥性良好的導電性糊劑,並且可適用於觸控面板等之電路配線,而期待對產業界有所貢獻。
Claims (10)
- 一種導電性糊劑,其特徵為含有熱塑性樹脂(A)、導電性金屬粉(B)、離子捕捉劑(C)、有機溶劑(D)而成;該離子捕捉劑(C)之含量係當(A)+(B)之合計重量份設為100時,為0.2~20重量份;該有機溶劑(D)之含量係當(A)+(B)+(C)之合計重量份設為100時,為40重量份以下。
- 如申請專利範圍第1項之導電性糊劑,其中,熱塑性樹脂(A)為選自聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂之至少1種以上的樹脂,該熱塑性樹脂(A)之數量平均分子量為8,000~60,000、玻璃轉移溫度為60~100℃。
- 如申請專利範圍第1或2項之導電性糊劑,其中,導電性金屬粉(B)主要由銀所構成。
- 如申請專利範圍第1或2項之導電性糊劑,其中,進一步含有矽石粒子而成,且當(A)+(B)+(C)之合計重量份設為100時,包含有該矽石粒子0.5~10重量份。
- 如申請專利範圍第1或2項之導電性糊劑,其中,進一步含有碳黑而成,且當(A)+(B)+(C)之合計重量份設為100時,包含有該碳黑0.1~5重量份。
- 如申請專利範圍第1或2項之導電性糊劑,其中,離子捕捉劑(C)含有2種以上不同的離子捕捉劑。
- 如申請專利範圍第1或2項之導電性糊劑,其中,導電性金屬粉(B)之平均粒徑D50為5μm以下。
- 一種導電性薄膜,其係由如申請專利範圍第1至7項中任一項之導電性糊劑形成。
- 一種電路,其係使用如申請專利範圍第8項之導電性薄膜而成。
- 一種觸控面板,其包含如申請專利範圍第9項之電路作為構成構件。
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