TWI569288B - A conductive composition and a conductive molded body - Google Patents

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Description

導電性組合物及導電性成形體
本發明係關於一種可用於形成導電性接著劑或電極等之導電性組合物及包含由該導電性組合物形成之導電性部位(導電性接著層、電極、配線等)的成形體(導電性成形體)。
銀膏(silver paste)等含有導電性金屬粉(導電性填料)之導電性組合物(導電性糊膏)可用於形成電子零件等之電極或電路。其中,包含熱塑性或熱硬化性樹脂之導電性糊膏通常藉由所使用之樹脂之收縮而使導電性填料間接觸從而表現導電性,又,藉由存在樹脂而使得對基材之密接性或接著性得到保證。因此,於此種包含黏合劑之導電性糊膏中,為獲得充分之導電性,重要的是增大導電性金屬粉間之接觸面積。自此種觀點出發,業界正在嘗試使用金屬薄片(metal flake)(薄片狀金屬粉)作為導電性金屬粉。
例如於專利文獻1中,揭示有包含薄片狀銀粉及有機樹脂之導電性糊膏。該文獻中,作為有機樹脂廣泛地例示了聚酯樹脂、改性聚酯樹脂(胺基甲酸酯改性聚酯樹脂等)、聚醚胺基甲酸酯樹脂、聚碳酸酯胺基甲酸酯樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、環氧樹脂、酚樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯胺醯亞胺、硝化纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸丙酸纖維素等有機樹脂,尤其是在實施例中考慮耐彎曲性等觀點而使用聚酯樹脂及胺基甲酸酯改性聚酯樹脂。
又,於專利文獻2中,揭示有平均粒徑與BET比表面積具有特定 關係之薄片狀銀粉。並且,於該文獻中,作為導電性糊膏中所使用之樹脂,例示有環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、苯氧基樹脂、矽酮樹脂等,於實施例中係使用聚酯樹脂。
於此種情況下,業界期望導電性或接著性進一步改善。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-171828號公報
[專利文獻2]日本專利特開2012-92442號公報
因此,本發明之目的在於提供一種即便包含有機樹脂亦可實現優異之導電性的導電性組合物,及具有由該導電性組合物形成之導電性部位的成形體。
本發明之另一目的在於提供一種可於不損及對基材之密接性或接著性之情況下改善或提昇導電性的導電性組合物,及具有由該導電性組合物形成之導電性部位的成形體。
本發明之進而另一目的在於提供一種導電性及散熱性優異之導電性接著劑,及包括由該導電性接著劑直接接著而成之接合基材的成形體。
本發明者等人為解決上述問題而進行潛心研究,結果發現,藉由在導電性組合物中將作為黏合劑之樹脂中的特定之環氧樹脂與金屬薄片(薄片狀金屬粉)組合,可獲得較高之導電性,而且儘管具有如此之較高之導電性亦可兼具對基材之優異之密接性或接著性,進而即便於要求較高散熱性的導電性接著劑用途等中,亦可保證充分之導電性 與散熱性(進而密接性),從而完成本發明。
即,本發明提供一種導電性組合物,其係含有導電性金屬粉與環氧樹脂成分之組合物,且導電性金屬粉包含金屬薄片,環氧樹脂成分包含具有3個以上環氧基之多官能型環氧樹脂。
金屬薄片之平均粒徑可為0.7~10 μm左右,BET(Brunauer-Emmett-Teller,布厄特)比表面積可為1~5 m2/g左右,振實密度(tap density)可為0.5~4.5 g/cm3左右。又,於將金屬薄片之平均粒徑設為A(μm),BET比表面積設為B(m2/g)時,A×B2之值可滿足4~30。具有代表性的是,金屬薄片之平均粒徑為0.5~3.5 μm,BET比表面積為1~4.5 m2/g,振實密度為1.2~3.5 g/cm3,於將金屬薄片之平均粒徑設為A(μm),BET比表面積設為B(m2/g)時,A×B2之值亦可滿足4.5~25。
金屬薄片可為球狀金屬微粒子(尤其是金屬奈米粒子)之凝集粉之薄片化物。
導電性金屬粉亦可進而包含其他導電性金屬粉(例如球狀金屬奈米粒子)。關於此種金屬薄片與其他導電性金屬粉(例如球狀金屬奈米粒子)之比例,例如可為前者/後者(重量比)=99/1~50/50左右。
於本發明之導電性組合物中,多官能型環氧樹脂例如可為芳香族環氧樹脂。又,多官能型環氧樹脂之環氧當量可為350 g/eq以下(例如300 g/eq以下)。尤其是多官能型環氧樹脂可為環氧當量140~320 g/eq(例如150~310 g/eq,較佳為160~300 g/eq)左右之縮水甘油醚型芳香族環氧樹脂(例如酚醛清漆型環氧樹脂,三~八(縮水甘油氧基芳基)烷烴、聚(縮水甘油氧基)萘類直接鍵結或經由連結基(例如亞甲基、伸乙基等伸烷基或亞烷基等)連結而成之化合物等)。
環氧樹脂成分具有代表性的是亦可包含硬化劑(尤其是含有芳香族胺系硬化劑之硬化劑)。
於本發明之導電性組合物中,關於導電性金屬粉與環氧樹脂成分之比例,例如可為前者/後者(重量比)=99/1~50/50左右。
本發明之導電性組合物尤其可為導電性接著劑(例如黏晶膏)。於更具體之態樣中,可為用以使引線框架[例如由金屬(銅、銅合金等)形成之引線框架;由金屬形成,進而經鍍敷處理之引線框架等]與半導體晶片(例如半導體基材、於半導體基材上形成有金屬膜之半導體晶片)接著之導電性接著劑(黏晶膏)。再者,於形成有金屬膜之半導體晶片中,亦可用作用以使引線框架與半導體晶片之金屬膜接著之導電性接著劑。
本發明進而提供一種成形體(導電性成形體),其至少具有由上述導電性組合物形成之導電性部位(或導電膜)。此種成形體可為如下者:即該成形體係包括包含兩個基材、及介設於該基材間使兩個基材接著之導電性接著劑的接合基材,且導電性接著劑係由上述導電性組合物形成。此種成形體例如可包括:由金屬形成之基材(引線框架等)、由半導體形成之基材(半導體晶片等)、及介設於該等基材間使其等接著之上述導電性組合物。
本發明之導電性組合物儘管含有作為黏合劑之樹脂成分,但可實現優異之導電性。並且,可於不損及對基材之密接性或接著性之情況下實現上述導電性之改善或提昇。又,本發明之導電性組合物之導電性與散熱性(導熱性)優異,進而亦可保證充分之密接性,因此尤其可用作導電性接著劑。
<導電性組合物>
本發明之導電性組合物包含特定之導電性金屬粉及特定之環氧樹脂成分。
[導電性金屬粉]
導電性金屬粉至少包含金屬薄片(薄片狀金屬粉、板狀金屬粉、鱗片狀金屬粉)。
(金屬薄片)
作為構成金屬薄片之金屬(金屬原子),例如可列舉:過渡金屬(例如鈦、鋯等週期表第4族金屬;釩、鈮等週期表第5族金屬;鉬、鎢等週期表第6族金屬;錳、錸等週期表第7族金屬;鐵、鎳、鈷、釕、銠、鈀、銥、鉑等週期表第8~10族金屬;銅、銀、金等週期表第11族金屬等)、週期表第12族金屬(例如鋅、鎘等)、週期表第13族金屬(例如鋁、鎵、銦等)、週期表第14族金屬(例如鍺、錫、鉛等)、週期表第15族金屬(例如銻、鉍等)等。金屬可單獨使用或組合兩種以上使用。
具有代表性之金屬包括:週期表第8~10族金屬(鐵、鎳、銠、鈀、鉑等)、週期表第11族金屬(銅、銀、金等)、週期表第13族金屬(鋁等)、週期表第14族金屬(錫等)等。
金屬除金屬單體以外,亦可為金屬之合金、金屬與非金屬之化合物(例如金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬硫化物、金屬碳化物、金屬氮化物、金屬硼化物等)之形態。通常金屬多為金屬單體或金屬合金。
尤佳為金屬為至少包含銀等貴金屬(尤其是週期表第11族金屬)之金屬(例如金屬單體、金屬合金),特別是貴金屬單體(例如銀單體等)。
該等之金屬薄片可單獨使用或將兩種以上組合使用。
金屬薄片之形態於改善或提昇本發明所期望之特性(導電性、導 熱性、接著性等)方面重要。例如金屬薄片之平均粒徑可自0.1~20 μm左右之範圍內選擇,例如可為0.3~15 μm(例如0.5~12 μm),較佳為0.7~10 μm(例如0.8~7 μm),進而較佳為0.9~6 μm(例如1~5.5 μm),通常為1~5 μm(例如1.1~4.5 μm)左右,尤其是可為4 μm以下(例如0.5~3.5 μm,較佳為0.7~3 μm,進而較佳為0.8~2.5 μm,通常為1~2 μm)左右。若平均粒徑過小,則薄片之縱橫比變小,存在無法獲得充分之接觸面積之情形,若過大,則雖然可增大接觸面積,但可能由於當製作導電性組合物時,薄片隨時間經過而沈澱從而於導電性組合物中變得不均勻,塗佈至基材上時容易產生濃度梯度的原因,而存在反而無法獲得充分之導電性或導熱性之情形。
再者,金屬薄片之平均粒徑例如可利用雷射繞射散射式粒度分佈測定法等測定。於此種測定法中,係以體積基準之值測定平均粒徑(中值粒徑)。
又,金屬薄片之BET比表面積可自0.3~7 m2/g左右之範圍內選擇,例如可為0.5~6 m2/g(例如0.7~5.5 m2/g),較佳為1~5 m2/g(例如1.1~4.5 m2/g),進而較佳為1.2~4 m2/g(例如1.2~3.5 m2/g),尤其是1.3~3.2 m2/g(例如1.4~3 m2/g)左右,通常可為0.8~5.5 m2/g(例如0.9 ~5 m2/g,較佳為1~4.5 m2/g,進而較佳為1.1~4 m2/g)左右。若比表面積過小,則存在金屬薄片間之接觸點變小而無法獲得充分之導電性之情形,若過大,則下述振實密度容易變小,而存在導電性或導熱性相對下降之情形。
再者,上述專利文獻2中,於將金屬薄片之平均粒徑設為A(μm),BET比表面積設為B m2/g時,為獲得較高之導電性,需要A2×B之值為超過50之值。即,其推想平均粒徑可較大程度地有助於實現導電性或導熱性。
然而,根據本發明等人之研究發現,與下述特定之硬化性成分 (多官能環氧樹脂成分)組合時,為獲得較高之導電性或導熱性、以及充分之對基材之接著性,相比平均粒徑而言BET比表面積之幫助更大。
具體而言,於將金屬薄片之平均粒徑設為A(μm),BET比表面積設為B(m2/g)時,A×B2之值可自1~50(例如2~45左右)之範圍內選擇,例如可為2.5~40(例如3~35),較佳為4~30(例如4.5~25),進而較佳為5~20(例如5.5~18),尤其是6~15(例如7~14)左右,通常可滿足5~12(例如6~11.5,較佳為6.5~11)。尤其是A×B2之值亦可為4~25,較佳為4.5~22,進而較佳為4.5~20(例如6~19)左右。
進而,對於導電性而言,金屬薄片之振實密度亦重要。金屬薄片之振實密度可自0.1~7 g/cm3(例如0.2~6 g/cm3)左右之範圍內選擇,例如可為0.3~5.5 g/cm3(例如0.4~5 g/cm3),較佳為0.5~4.5 g/cm3(例如0.6~4.2 g/cm3),進而較佳為0.8~4 g/cm3(例如1~3.7 g/cm3),尤其是1.2~3.5 g/cm3(例如1.5~3.2 g/cm3)左右,通常可為1.5 ~4 g/cm3(例如2~3.5 g/cm3)左右。若振實密度過小,則存在填充性下降而無法獲得充分之導電性或導熱性,或者將導電性組合物製成糊膏時之溶劑量增多,塗佈後容易產生孔隙(void)的情形。另一方面,若振實密度過大,則可能由於金屬薄片在導電性組合物中之沈澱速度變快,薄片隨時間經過而沈澱從而於導電性組合物中變不均勻,塗佈至基材上時容易產生濃度梯度的原因,而存在反而無法獲得充分之導電性或導熱性之情形。
再者,金屬薄片之平均厚度例如可為10~1000 nm,較佳為20~500 nm,進而較佳為50~300 nm。又,金屬薄片之縱橫比(平均粒徑/平均厚度)例如可為5~100,較佳為7~50,進而較佳為10~30左右。
再者,金屬薄片可使用市售品,亦可使用藉由慣用之方法[例如(i)將金屬微粒子(球狀微粒子)薄片化(扁平化)之方法(例如上述專利文 獻1或2中記載之方法);(ii)使金屬(結晶)呈薄片狀(二維地)成長(結晶成長)之方法(例如日本專利特開平11-106806號公報、日本專利特開2004-183010號公報、日本專利特開2006-111903號公報、日本專利特開2009-144188號公報等中記載之方法)]所合成者。
再者,方法(i)中係以物理方式進行薄片化,因此容易於金屬表面產生微細之凹凸,方法(ii)中係藉由結晶成長而進行薄片化,因此金屬表面容易變得相對平滑。
於本發明中,尤其可較佳地使用利用方法(i)所獲得之金屬薄片[即金屬微粒子(或金屬微粒子之凝集粉)之薄片化物(將金屬微粒子薄片化所獲得之金屬薄片)]。此種金屬薄片可能由於如上所述般藉由表面所存在之微細之凹凸而可保證金屬薄片間之充分接觸的原因,而容易提昇導電性或導熱性。
此種金屬微粒子之薄片化物例如可藉由利用薄片化或扁平化裝置(球磨機等)對金屬微粒子進行薄片化處理(或扁平化處理)而獲得。作為薄片化處理中所使用之金屬微粒子,可使用市售品,亦可使用藉由慣用之方法[例如將金屬化合物(與上述金屬對應之金屬化合物)於液相中還原之方法等]所合成者。
金屬微粒子之形狀並無特別限定,通常為球狀(或大致球狀)。又,金屬微粒子(或金屬微粒子之凝集粉)之平均粒徑(或平均一次粒徑或者構成凝集粉之金屬微粒子之平均粒徑)可根據所期望之金屬薄片適當選擇,大致可為奈米級,例如1~800 nm(例如2~700 nm),較佳為3~500 nm(例如5~400 nm),進而較佳為5~300 nm(例如10~200 nm)左右。若使用此種金屬微粒子(或其凝集粉),則容易獲得具有如上所述之特性(平均粒徑等)之金屬薄片。
再者,作為金屬微粒子(或其凝集粉)之市售品,可列舉:德力科學研究所製造之Silvest C-34、Silvest H-1、Silvest E-20,三井金屬礦 業製造之ST-M、SPH02J,DOWA Hightech股份有限公司製造之G-13、G-35、GS-36,福田金屬箔粉工業製造之AgC-101、AgC-111、AgC-114、AgC-141、AgC-152、AgC-153、AgC-154等。
又,於製造金屬微粒子(或其凝集粉)及金屬薄片之情形時,例如可利用日本專利特開2003-55701號公報、日本專利特開2006-63414號公報、日本專利特開2007-254845號公報、日本專利特開2008-171828號公報、日本專利特開2009-074171號公報、日本專利特開2010-202943號公報、日本專利特開2010-236039號公報、日本專利特開2010-229544號公報、日本專利特開2011-071057號公報、日本專利特開2011-100573號公報、日本專利特開2012-062531號公報等中記載之方法。
再者,薄片化處理可以獲得如上所述之特性(平均粒徑、BET比表面積、振實密度等)之方式進行適當調整。
(其他金屬粉)
導電性金屬粉至少含有金屬薄片即可,只要在無損本發明之效果之範圍內,則亦可含有其他金屬粉(導電性金屬粉)。作為其他金屬粉,可列舉非薄片狀金屬粉,例如球狀(或大致球狀)、纖維狀等之金屬粉。再者,構成其他金屬粉之金屬與上述金屬薄片之項中記載之金屬相同。金屬薄片與其他金屬粉之構成金屬可相同亦可不同。其他金屬粉可單獨使用或組合兩種以上使用。
尤其是導電性金屬粉亦可包含球狀金屬微粒子(導電性金屬微粒子)。藉由組合金屬薄片與球狀金屬微粒子,存在可進一步提昇或改善導電性或導熱性之情形。金屬微粒子(球狀金屬微粒子)通常可為奈米級。此種奈米級之金屬微粒子(金屬奈米粒子)之平均粒徑例如可為1~800 nm(例如2~600 nm),較佳為3~500 nm(例如5~300 nm),進而較佳為5~200 nm(例如10~150 nm)左右。又,金屬薄片之平均粒 徑與金屬微粒子(尤其是金屬奈米粒子)之平均粒徑的比例(比)可自前者/後者=1/1~20000/1(例如1.5/~5000/1)左右之範圍內選擇,例如可為2/1~3000/1(例如3/1~2000/1),較佳為4/1~1000/1(例如5/1~750/1),進而較佳為7/1~500/1(例如10/1~100/1)左右。
金屬薄片與其他金屬粉(尤其是球狀金屬微粒子)之比例可自前者/後者(重量比)=99.9/0.1~20/80(例如99.5/0.5~30/70)左右之範圍內選擇,例如可為99/1~40/60(例如99/1~50/50),較佳為98/2~60/40(例如97/3~70/30),進而較佳為95/5~75/25(例如95/5~80/20)左右。
[環氧樹脂成分]
本發明之導電性組合物中之環氧樹脂成分(有時簡稱為樹脂成分)包含具有3個以上環氧基的多官能型環氧樹脂(有時簡稱為多官能型環氧樹脂)。
(多官能型環氧樹脂)
於多官能型環氧樹脂中,環氧基之數為3以上即可,例如可為3~150(例如3~120),較佳為3~100(例如3~80),進而較佳為3~50(例如3~30)左右。
又,多官能型環氧樹脂例如可為縮水甘油醚型、縮水甘油胺型、縮水甘油酯型、脂環式型(具有環氧環烷烴骨架之環氧樹脂)等中之任一者。
作為具體之多官能型環氧樹脂,只要具有3個以上之環氧基則並無特別限定,例如可為下述中之任一者:脂肪族環氧樹脂(例如三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、季戊四醇三或四縮水甘油醚等烷三~六醇之三~六縮水甘油醚等)、脂環族環氧樹脂[例如2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇與3,4-環氧環己烷羧酸之三酯等烷三~六醇與環氧環烷烴羧酸之三~六酯等]、芳香族環氧樹脂、含氮型環氧樹脂(例如異氰尿酸三縮水甘油酯等)等。
代表而言,多官能型環氧樹脂較佳為包含脂環族環氧樹脂或芳香族環氧樹脂,尤佳為包含芳香族環氧樹脂。
作為芳香族環氧樹脂,例如可列舉:縮水甘油醚型芳香族環氧樹脂[例如酚醛清漆型環氧樹脂,三~八(縮水甘油氧基芳基)烷烴[例如1,1,2,2-四(4-縮水甘油氧基苯基)乙烷、1,1,1-三(縮水甘油氧基苯基)甲烷等三~六(縮水甘油氧基苯基)C1-10烷烴]、聚(縮水甘油氧基)萘類[例如1,5-二(縮水甘油氧基)萘、1,6-二(縮水甘油氧基)萘、2,6-二(縮水甘油氧基)萘、2,7-二(縮水甘油氧基)萘、2,7-二(2-甲基-2,3-環氧丙基氧基)萘等二縮水甘油氧基萘;2,2'-二縮水甘油氧基聯萘等]直接鍵結或經由連結基(例如亞甲基、伸乙基等伸烷基或亞烷基等)連結而成之化合物[例如1,1'-亞甲基雙(2,7-二縮水甘油氧基萘)或雙(2,7-二縮水甘油氧基萘基)甲烷等聚(二縮水甘油氧基萘基)C1-10烷烴]、縮水甘油胺型芳香族環氧樹脂(例如四縮水甘油基二胺基二苯基甲烷、四縮水甘油基間苯二甲胺等四~八縮水甘油基多胺;三縮水甘油基對胺基苯酚;N,N-二縮水甘油基-4-縮水甘油氧基苯胺(或N,N-雙(2,3-環氧丙基)-4-(2,3-環氧丙氧基)苯胺)等)等。
作為酚醛清漆型環氧樹脂,可列舉以酚化合物作為聚合成分之酚醛清漆樹脂的縮水甘油醚化物。於此種酚醛清漆型環氧樹脂中,作為酚化合物(具有酚性羥基之化合物),可列舉:酚類[例如苯酚、烷基苯酚(例如甲酚、乙基苯酚、第二丁基苯酚、第三丁基苯酚、1,1,3,3-四甲基丁基苯酚、癸基苯酚、十二烷基苯酚等C1-20烷基苯酚,較佳為C1-12烷基苯酚,進而較佳為C1-4烷基苯酚)、芳烷基苯酚酚(例如1,1-二甲基-1-苯基甲基苯酚等C6-10芳基C1-10烷基苯酚)等經取代之苯酚]、萘酚類(例如萘酚等)、雙酚類[例如聯苯酚;雙酚A、雙酚B、雙酚E、雙酚F等雙(羥基苯基)C1-10烷烴;2,2-雙(3-甲基-4-羥基苯基)丙烷、雙酚G等雙(羥基C1-10烷基苯基)C1-10烷烴;雙酚PH等雙(羥基C6-10芳基苯 基)C1-10烷烴;雙酚Z、雙酚TMC等雙(羥基苯基)C5-10環烷烴;雙酚AP、雙酚BP、雙酚AF、雙酚S、雙酚M、雙酚P等]等。該等酚化合物可單獨或組合兩種以上而構成酚醛清漆樹脂。
又,酚醛清漆樹脂亦可為改性酚醛清漆樹脂。例如酚醛清漆樹脂可為包含非酚化合物骨架[例如芳香脂肪族骨架(例如二甲苯骨架等C6-10芳烴二C1-4伸烷基骨架)、脂環族骨架(例如二環戊二烯骨架等交聯環式脂肪族烴骨架)等]之酚醛清漆樹脂,亦可為經鹵化(例如溴化)之酚醛清漆樹脂。
作為具有代表性之酚醛清漆型環氧樹脂,例如可列舉:以酚性化合物作為聚合成分之酚醛清漆型環氧樹脂[例如苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、烷基苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(例如甲酚酚醛清漆型環氧樹脂等)、萘酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚酚醛清漆型環氧樹脂(例如雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚F酚醛清漆型環氧樹脂等)等]、以酚性化合物作為聚合成分之改性酚醛清漆型環氧樹脂[例如芳烷基苯酚醛清漆型環氧樹脂(例如含有二甲苯骨架之苯酚酚醛清漆樹脂等)、含有二環戊二烯骨架之酚醛清漆型環氧樹脂(例如含有二環戊二烯骨架之苯酚酚醛清漆型環氧樹脂)、含有聯苯骨架之酚醛清漆型環氧樹脂(例如含有聯苯骨架之苯酚酚醛清漆型環氧樹脂)、溴化酚醛清漆型環氧樹脂(例如溴化苯酚酚醛清漆型環氧樹脂)等以上述酚性化合物作為聚合成分之改性酚醛清漆型環氧樹脂]等。
再者,酚醛清漆型環氧樹脂例如可為下述式(1)所表示之環氧樹脂。
[式中,X1及X2相同或不同,表示亞甲基、芳烴二伸烷基或下述式(a)
所表示之基,Z1、Z2及Z3相同或不同地表示芳香族烴環,R1a、R2a及R3a相同或不同地表示烴基,R1b、R2b及R3b相同或不同地表示鹵素原子,k1、k2及k3相同或不同地表示1~4之整數,m1、m2、m3、n1、n2、n3相同或不同地表示0以上之整數,p表示0以上之整數]
於上述式(1)中之X1~X3中,作為芳烴二伸烷基(或伸烷基伸芳基伸烷基),例如可列舉苯二甲基等C6-10伸芳基二C1-4伸烷基等。再者,X1及X2可相同亦可不同,尤其是可相同。
又,作為上述式(1)中之Z1~Z3所表示之芳香族烴環,例如可列舉:苯環、多環式芳香族烴環(例如萘環等2~4環式芳香族烴環)、複數個芳香族烴環經由連結基連結而成之芳香族烴環[例如聯苯環、雙(羥基苯基)烷烴環(例如2,2-二苯基丙烷環、1,1-二苯基乙烷環、二苯基甲烷環等二苯基C1-10烷烴環)、二苯基環烷烴環(例如1,1-二苯基環己烷環等二苯基C5-10環烷烴環)、1,3-二(2-苯基-2-甲基乙基)苯環、 1,4-二(2-苯基-2-甲基乙基)苯環、二苯基碸環等]等。再者,Z1~Z3可為相同或不同之環,尤其是可相同。
作為上述式(1)中之R1a~R3a所表示之烴基,例如可列舉:烷基(例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、1,1,3,3-四甲基丁基、癸基、十二烷基等C1-20烷基,較佳為C1-12烷基,進而較佳為C1-4烷基)、環烷基(例如環己基等C5-10環烷基)、芳基(例如苯基等C6-10芳基)、芳烷基(例如1,1-二甲基-1-苯基甲基等C6-10芳基C1-10烷基等)等。再者R1a~R3a可為相同或不同之烴基,尤其是可相同。
又,作為上述式(1)中之R1b~R3b所表示之鹵素原子,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,尤其是可為溴原子。
縮水甘油氧基之數k1~k3只要為1~4即可,通常可為1~3,較佳為1或2。尤其是於Z1~Z3為苯環時,k1~k3為1之情形較多,於Z1~Z3為萘環時,k1~k3為1或2之情形較多。
又,m1~m3可根據Z1~Z3之種類適當選擇,分別可為例如0~3,較佳為0~2,進而較佳為0~1。尤其是於Z1~Z3為苯環時,m1~m3為0~2(尤其是0或1)之情形較多。又,n1~n3分別可為0~4,較佳為0~3,進而較佳為0~2。
再者,k1+m1+n1、k2+m2+n2、k3+m3+n3可根據Z1~Z3之種類適當選擇,例如於Z1~Z3為苯環之情形時為0~4,較佳為0~3,進而較佳為0~2。
於式(1)中,重複數(平均數)p只要為0以上即可,例如可為0~10000,較佳為1~5000,進而較佳為2~1000左右。
酚醛清漆型環氧樹脂可單獨或組合2種以上使用。
再者,酚醛清漆型環氧樹脂之數量平均分子量例如可為1000~1000000,較佳為5000~500000,進而較佳為10000~100000左右。
多官能型環氧樹脂之環氧當量可自600 g/eq以下(例如50~500 g/eq)左右之範圍內選擇,例如可為400 g/eq以下(例如60~350 g/eq),較佳為300 g/eq以下(例如70~270 g/eq),進而較佳為250 g/eq以下(例如80~220 g/eq),尤其是可為200 g/eq以下(例如90~190 g/eq)左右,通常可為350 g/eq以下(例如100~330 g/eq,較佳為140~320 g/eq,進而較佳為150~310 g/eq,尤其是可為160~300 g/eq,尤佳為170~290 g/eq左右)。再者,於多官能型環氧樹脂為酚醛清漆型環氧樹脂等縮水甘油醚型芳香族環氧樹脂之情形時(或包含酚醛清漆型環氧樹脂等縮水甘油醚型芳香族環氧樹脂之情形時),環氧當量(環氧當量之下限值)例如可為80 g/eq以上(例如100 g/eq以上),較佳為120 g/eq以上,進而較佳為130 g/eq以上,尤其是可為140 g/eq以上(例如140~320 g/eq)。於本發明中,尤其是藉由將金屬薄片與環氧當量相對較小之多官能型環氧樹脂組合,容易效率良好地獲得導電性或密接性優異之導電性組合物。
多官能型環氧樹脂可單獨或組合2種以上使用。
(其他環氧樹脂)
環氧樹脂成分(硬化性成分)至少包含多官能型環氧樹脂即可,只要在無損本發明之效果之範圍內,則亦可包含其他環氧樹脂。作為其他環氧樹脂,並無特別限定,例如可列舉:單官能環氧樹脂[例如縮水甘油醚類(例如苯基縮水甘油醚、鄰苯基苯基縮水甘油醚等芳香族單縮水甘油醚)、氧化環烯烴類(例如4-乙烯基環氧環己烷、環氧六氫鄰苯二甲酸二烷基酯等)等]、雙官能環氧樹脂{例如雙官能脂肪族環氧樹脂[例如脂肪族二縮水甘油醚(例如丁二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚等烷二醇二縮水甘油醚;聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚等聚C2-4烷二醇二縮水甘油醚)、環己烷二甲醇二縮水甘油醚等二縮水甘油醚型雙官能脂肪族環氧樹脂;芳香族二羧酸之 氫化物(例如四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸等)之二縮水甘油酯、二聚酸縮水甘油酯等縮水甘油酯型雙官能脂肪族環氧樹脂]、雙官能脂環族環氧樹脂(例如3,4-環氧環己烷羧酸3,4-環氧環己基甲酯等)、雙官能芳香族環氧樹脂[例如二縮水甘油基芳烴(例如二縮水甘油氧基萘(上述例示之化合物等)等)、雙酚型環氧樹脂(例如雙酚A型環氧樹脂等上述酚醛清漆樹脂之項中例示之雙酚類或其環氧烷加成物之二縮水甘油醚)等縮水甘油醚型雙官能芳香族環氧樹脂;芳香族二羧酸(鄰苯二甲酸等)二縮水甘油酯等縮水甘油酯型雙官能芳香族環氧樹脂;N,N-二縮水甘油基苯胺等縮水甘油胺型雙官能芳香族環氧樹脂等}等。
其他環氧樹脂(單官能環氧樹脂及/或雙官能環氧樹脂)可單獨或組合2種以上使用。
其他環氧樹脂之環氧當量例如可為800 g/eq以下(例如50~750 g/eq),較佳為90~700 g/eq,進而較佳為130~600 g/eq,尤其是可為150~500 g/eq左右。
再者,於組合多官能型環氧樹脂與其他環氧樹脂之情形時,亦可調整為該等之總量整體之環氧當量在與上述多官能環氧樹脂之環氧當量相同之範圍(例如400 g/eq以下等)內。
於使用其他環氧樹脂之情形時,多官能型環氧樹脂與其他環氧樹脂之比例可自前者/後者(重量比)=99.9/0.1~15/85(例如99.5/0.5~20/80)左右之範圍內選擇,例如可為99/1~25/75(例如97/3~30/70),較佳為95/5~35/65(例如93/7~40/60),進而較佳為90/10~45/55左右。
(硬化劑、硬化促進劑)
通常,環氧樹脂成分中除作為主劑之多官能型環氧樹脂(及視需要之其他環氧樹脂)以外,亦可包含硬化劑(環氧樹脂硬化劑)。
作為硬化劑,並無特別限定,例如可列舉:胺系硬化劑{例如脂 肪族胺系硬化劑(例如乙二胺、己二胺、二乙三胺、三乙四胺、四乙五胺、二乙基胺基丙胺等(聚)伸烷基多胺等)、脂環族胺系硬化劑(例如薄荷烷二胺、異佛爾酮二胺、雙(4-胺基-3-甲基環己基)甲烷、3,9-雙(3-胺基丙基)-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷等單環式脂肪族多胺;降烷二胺等交聯環式多胺等)、芳香族胺系硬化劑[例如聚胺基芳烴(例如對苯二胺、間苯二胺等二胺基芳烴,較佳為二胺基C6-10芳烴)、聚胺基-烷基芳烴(例如二乙基甲苯二胺等二胺基-烷基芳烴,較佳為二胺基-單~三C1-4烷基C6-10芳烴)、聚(胺基烷基)芳烴(例如二甲苯二胺等二(胺基烷基)芳烴,較佳為二(胺基C1-4烷基)C6-10芳烴)、聚(胺基芳基)烷烴(例如二胺基二苯基甲烷等二(胺基芳基)烷烴,較佳為二(胺基C6-10芳基)C1-6烷烴)、聚(胺基-烷基芳基)烷烴(例如4,4'-亞甲基雙(2-乙基-6-甲基苯胺)等二(胺基-烷基芳基)烷烴,較佳為二(胺基-C1-4烷基C6-10芳基)C1-6烷烴)、雙(胺基芳基烷基)芳烴(例如1,3-雙[2-(4-胺基苯基)-2-丙基)]苯、1,4-雙[2-(4-胺基苯基)-2-丙基)]苯等雙(胺基C6-10芳基C1-10烷基)C6-10芳烴等)、二(胺基芳基)醚(例如二胺基二苯基醚等二(胺基C6-12芳基)醚,較佳為二(胺基C6-10芳基)醚等)、二(胺基芳氧基)芳烴(例如1,3-雙(3-胺基苯氧基)苯等二(胺基C6-12芳氧基)C6-12芳烴,較佳為二(胺基C6-10芳氧基)C6-10芳烴)、二(胺基芳基)碸(例如二胺基二苯基碸等二(胺基C6-12芳基)碸,較佳為二(胺基C6-10芳基)碸等)等]、咪唑系硬化劑[咪唑類(例如2-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-十七烷基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等烷基咪唑;2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑等芳基咪唑)、咪唑類之鹽(例如甲酸鹽、酚鹽、酚酚醛清漆鹽等有機鹽;碳酸鹽等鹽)、環氧化合物(例如雙酚A之二縮水甘油醚等聚環氧化合物)與咪唑類之反應物(或加成物)等]等}、酚樹脂系硬化劑(例如苯酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂等上述酚醛清漆型環氧樹脂之項中例示之酚醛清漆樹 脂等)、酸酐系硬化劑(例如十二烯基琥珀酸酐、己二酸酐等脂肪族羧酸酐;四氫鄰苯二甲酸酐、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、甲基雙環庚烯二甲酸酐、甲基環己烯二甲酸酐等脂環族羧酸酐;鄰苯二甲酸酐、偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐、二苯甲酮四甲酸二酐等芳香族羧酸酐)、聚胺基醯胺系硬化劑、聚硫醇系硬化劑、潛伏性硬化劑(三氟化硼-胺錯合物、二氰二胺、羧酸醯肼等)等。該等硬化劑可單獨或組合2種以上使用。再者,硬化劑有時亦作為下述硬化促進劑發揮作用。
該等之中,較佳為胺系硬化劑,尤其是可較佳地使用芳香族胺系硬化劑。將金屬薄片與多官能型環氧樹脂組合時,若使用芳香族胺系硬化劑,則可能由於體積收縮較大,而可效率良好地提昇導電性。又,芳香族胺系硬化劑就耐熱性之觀點而言亦較佳。
硬化劑之比例亦取決於硬化劑之種類、或環氧樹脂與硬化劑之組合,例如相對於環氧樹脂100重量份,可為0.1~500重量份,較佳為1~300重量份,進而較佳為2~200重量份(例如3~100重量份)左右,通常可為4~80重量份(例如5~60重量份)左右。
再者,根據硬化劑之種類之不同,硬化劑之比例亦可根據環氧樹脂(多官能型環氧樹脂、多官能環氧樹脂與其他環氧樹脂之總量)之環氧當量而適當選擇,例如可為相對於環氧樹脂之環氧基1當量,硬化劑之官能基(胺基等)例如為0.1~4.0當量、較佳為0.3~2.0當量、進而較佳為0.5~1.5當量之比例。
又,環氧樹脂成分亦可進而包含硬化促進劑。作為硬化促進劑,並無特別限定,可列舉慣用之環氧樹脂用之硬化促進劑,例如膦類(例如乙膦、丙膦、苯膦、三苯基膦、三烷基膦等)、胺類[例如哌啶、三乙胺、苄基二甲基胺、三乙醇胺、二甲基胺基乙醇、三乙二胺、三(二甲基胺基甲基)苯酚、N,N-二甲基哌等二~三級胺類或其 鹽等]等。又,根據組合之不同,亦可將上述例示之硬化劑(例如咪唑類等)用作硬化促進劑。硬化促進劑可單獨或組合兩種以上使用。
硬化促進劑之比例並無特別限定,亦取決於環氧樹脂與硬化劑之組合,例如相對於環氧樹脂100重量份,可為0.01~100重量份,較佳為0.05~80重量份,進而較佳為0.1~50重量份左右,通常可為0.5~30重量份(例如1~25重量份)左右。
導電性金屬粉與環氧樹脂成分(通常為至少環氧樹脂與硬化劑之總量)之比例例如可自前者/後者(重量比)=99.1/0.9~20/80(例如99.7/0.3~30/70)左右之範圍內選擇,例如可為99.5/0.5~40/60(例如99.3/0.7~45/55),較佳為99/1~50/50(例如98.5/1.5~55/45),進而較佳為98/2~55/45(例如97.5/2.5~60/40),尤其是可為97/3~60/40(例如96.5/3.5~65/35)左右,通常亦可為99/1~70/30(例如98/2~75/25,較佳為97/3~80/20,進而較佳為96/4~85/15)。於本發明中,藉由將金屬薄片與特定之環氧樹脂成分組合,即便減小樹脂成分之比例,亦可效率良好地獲得導電性與密接性優異之導電性組合物。
再者,金屬薄片與多官能型環氧樹脂之比例例如可自前者/後者(重量比)=99.9/0.1~25/75(例如99.8/0.2~30/70)左右之範圍內選擇,例如99.7/0.3~40/60(例如99.5/0.5~45/55),較佳為99.3/0.7~50/50(例如99/1~55/45),進而較佳為98.5/1.5~55/45(例如98/2~55/45),尤其是亦可為97.5/2.5~60/40(例如97/3~65/35)左右,通常亦可為99/1~70/30(例如98/2~75/25,較佳為97/3~80/20,進而較佳為96/4~85/15)。
(其他成分)
本發明之導電性組合物亦可進而含有溶劑(或分散介質)。此種含有溶劑之組合物(尤其是糊膏狀組合物)適合作為塗敷用組合物(塗敷用導電性組合物)。作為溶劑,並無特別限定,例如可列舉:水、醇類 {例如脂肪族醇類[例如甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、己醇、庚醇、辛醇(1-辛醇、2-辛醇等)、癸醇、月桂醇、十四醇、鯨蠟醇、2-乙基-1-己醇、十八醇、十六烯醇、油醇等飽和或不飽和C1-30脂肪族醇,較佳為飽和或不飽和C8-24脂肪族醇等]、脂環族醇類[例如環己醇等環烷醇類;松脂醇、二氫松脂醇等萜烯醇類(例如單萜烯醇等)等]、芳香脂肪族醇(例如苄醇、苯乙醇等)、多元醇類(乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇等(聚)C2-4伸烷基二醇等二醇類;甘油等具有3個以上羥基之多元醇等)等]、二醇醚類(例如乙二醇單甲醚(甲基賽路蘇)、乙二醇單乙醚(乙基賽路蘇)、乙二醇單丁醚(丁基賽路蘇)、二乙二醇單甲醚(甲基卡必醇)、二乙二醇單乙醚(乙基卡必醇)、二乙二醇單丁醚(丁基卡必醇)、三乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、三丙二醇丁醚等(聚)伸烷基二醇單烷基醚;2-苯氧基乙醇等(聚)伸烷基二醇單芳基醚等)、二醇酯類(例如乙酸卡必醇酯等(聚)伸烷基二醇乙酸酯等}、二醇醚酯類(例如乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯等(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯)、烴類[例如脂肪族烴類(例如己烷、三甲基戊烷、辛烷、癸烷、十二烷、十四烷、十八烷、七甲基壬烷、四甲基十五烷等飽和或不飽和脂肪族烴類)、脂環式烴類(環己烷等)、鹵化烴類(二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等)、芳香族烴類(例如甲苯、二甲苯等)等]、酯類(例如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸苄酯、乙酸異酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯等)、醯胺類(甲醯胺、乙醯胺、N-甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等單或二C1-4醯基醯胺類等)、酮類(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)、醚類(二乙醚、二丙醚、二烷、四氫呋喃等)、有機羧酸類(乙酸等)等。該等溶劑可單獨或組合2種以上使用。
該等溶劑之中,下述者得到廣泛使用:脂肪族醇(例如乙醇、丙 醇、異丙醇、丁醇、2-乙基-1-己醇、辛醇、癸醇等烷醇;乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇等(聚)烷二醇;甘油等)、脂環族醇類(例如環己醇等環烷醇;松脂醇、二氫松脂醇等萜烯醇等)、二醇醚類[例如賽路蘇類(甲基賽路蘇、乙基賽路蘇、丁基賽路蘇等C1-4烷基賽路蘇等)、卡必醇類(甲基卡必醇、乙基卡必醇、丙基卡必醇、丁基卡必醇等C1-4烷基卡必醇等)等]、二醇醚酯類[例如賽路蘇乙酸酯類(乙基賽路蘇乙酸酯等C1-4烷基賽路蘇乙酸酯)、卡必醇乙酸酯類(例如丁基卡必醇乙酸酯等C1-4烷基卡必醇乙酸酯等)等]等。該等溶劑可使導電性組合物(或導電性糊膏)產生適度之黏度,並且容易使金屬薄片與環氧樹脂成分均勻地混合,因此較佳。
又,本發明之導電性組合物亦可根據用途於無損本發明之效果之範圍內含有慣用之添加劑,例如著色劑(染/顏料等)、色相改良劑、染料固定劑、光澤賦予劑、防金屬腐蝕劑、穩定劑(抗氧化劑、紫外線吸收劑等)、界面活性劑或分散劑(陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、兩性界面活性劑等)、分散穩定劑、增黏劑或黏度調整劑、保濕劑、搖變性賦予劑、調平劑、消泡劑、殺菌劑、填充劑、反應性稀釋劑等。該等添加劑可單獨或將兩種以上組合使用。
再者,本發明之導電性組合物如上所述般亦可為含有溶劑之導電性組合物。於此種含有溶劑之導電性組合物(或導電性糊膏)中,固形物成分濃度亦根據用途而不同,但可自10重量%以上(例如20~99重量%)左右之範圍內選擇,例如可為20重量%以上(例如30~98重量%),較佳為40重量%以上(例如50~97重量%),進而較佳為60重量%以上(例如70~95重量%),通常可為50~90重量%(例如60~80重量%)。
又,本發明之導電性組合物(尤其是含有溶劑之導電性組合物)之 黏度並無特別限制,可根據用途適當選擇,例如可為於25℃下為1~300 Pa.s(例如3~200 Pa.s),較佳為5~150 Pa.s(例如7~100 Pa.s),進而較佳為10~50 Pa.s左右。若黏度過小,則塗佈(例如點膠塗佈)時有滴液之虞,若黏度過大,則有產生拉絲之虞。黏度例如係於下述條件下測定。
測定機器:流變計
測定條件:剪切強度5(1/s),直徑4 cm,2°圓錐
再者,本發明之導電性組合物並無特別限定,可藉由將各成分混合而獲得,具有代表性的是可藉由使導電性金屬粉與環氧樹脂成分(以及視需要之其他成分)分散於溶劑(或分散介質)中而獲得。
[導電性組合物之用途及成形體]
本發明之導電性組合物(或導電性糊膏)可用於形成需要導電性(或導電性部位)之各種成形體(導電性成形體)。例如本發明之導電性組合物由於具有導電性,因此可用作用以在基材上形成配線或電路(或電極)之組合物。尤其是本發明之導電性組合物可實現較高之導電性或導熱性,並且對基材之密接性或接著性優異,因此適合作為導電性接著劑。
即,本發明之導電性成形體至少具有由本發明之導電性組合物形成之導電性部位(或導電膜)。更具體而言,導電性成形體於配線或電路用途中,可將由導電性組合物於基材上形成之導電性部位用作配線或電路(或電極)。又,於導電性接著劑用途中,導電性成形體包括包含兩個基材、及介設於該基材間使兩個基材接著(直接接著)之導電性接著劑的接合基材,上述導電性接著劑係由本發明之導電性組合物形成。
此種成形體可藉由於基材上塗佈(或塗敷(coating))導電性組合物,並進行硬化處理而獲得。再者,導電性組合物通常可無需於基材 上形成其他接著層等而直接塗佈。
作為基材(或基板),並無特別限定,可根據用途適當選擇。構成基材之材質可為無機材料(無機原材料),亦可為有機材料(有機原材料)。
作為無機材料,例如可列舉:玻璃類(鈉玻璃、硼矽酸玻璃、冠玻璃(crown glass)、含鋇玻璃、含鍶玻璃、含硼玻璃、低鹼玻璃、無鹼玻璃、結晶化透明玻璃、二氧化矽玻璃、石英玻璃、耐熱玻璃等)、陶瓷{金屬氧化物(氧化矽、石英、鋁氧(alumina)或氧化鋁(aluminum oxide)、氧化鋯、藍寶石、鐵氧體、二氧化鈦(titania)或氧化鈦(titanium oxide)、氧化鋅、氧化鈮、富鋁紅柱石、氧化鈹等)、金屬氮化物(氮化鋁、氮化矽、氮化硼、氮化碳、氮化鈦等)、金屬碳化物(碳化矽、碳化硼、碳化鈦、碳化鎢等)、金屬硼化物(硼化鈦、硼化鋯等)、金屬複合氧化物[鈦酸金屬鹽(鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鉛、鈦酸鈮、鈦酸鈣、鈦酸鎂等)、鋯酸金屬鹽(鋯酸鋇、鋯酸鈣、鋯酸鉛等)等]等}、金屬(鋁、銅、金、銀等)、半導體(由導體、半導體、絕緣體等形成之半導體等)。
作為有機材料,例如可列舉:聚甲基丙烯酸甲酯系樹脂、苯乙烯系樹脂、氯乙烯系樹脂、聚酯系樹脂[包含聚伸烷基芳酯系樹脂(聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等均聚或共聚伸烷基芳酯等)、聚芳酯系樹脂或液晶聚合物]、聚醯胺系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚碸系樹脂、聚醚碸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、纖維素衍生物、氟樹脂等。
該等材料之中,較佳為耐熱性較高之材料,例如半導體、玻璃、金屬等無機材料,工程塑膠[例如芳香族聚酯系樹脂(聚萘二甲酸乙二酯等聚伸烷基芳酯系樹脂、聚芳酯系樹脂等)、聚醯亞胺系樹脂、聚碸系樹脂等]、液晶聚合物、氟樹脂等塑膠。
再者,於導電性接著劑用途中,兩個基材可為相同或不同之基材。作為具體之基材之組合之例,可根據用途適當選擇,可列舉由金屬形成之基材與由金屬形成之基材的組合、由金屬形成之基材與由半導體形成之基材的組合等。再者,於用作金屬彼此之接著劑之情形時,只要可將金屬與金屬接著,則金屬形成於非金屬之基材(例如半導體、塑膠等)上亦可。作為更具體之例,例如可列舉於半導體領域中,一個基材為引線框架[例如由金屬(銅、銅合金等)形成之引線框架],另一個基材為半導體基板(或半導體晶片)[例如於半導體基材(矽基板等)、半導體基材(矽基板等)上形成有金屬膜(鈦、鉑、金等)之半導體晶片等]的組合等。
基材之表面亦可經實施氧化處理[表面氧化處理,例如放電處理(電暈放電處理、輝光放電等)、酸處理(鉻酸處理等)、紫外線照射處理、火焰處理等]、表面凹凸處理(溶劑處理、噴砂處理等)等表面處理。
基材之厚度可根據用途適當選擇,例如可為0.001~10 mm,較佳為0.01~5 mm,進而較佳為0.05~3 mm左右。
作為導電性組合物於基材上之塗敷方法,例如可列舉:流塗法、旋塗法、噴塗法、絲網印刷法、軟版印刷法、澆鑄法、棒塗法、淋幕式塗敷法、輥塗法、凹版塗敷法、浸塗法、狹縫式塗敷法、光微影法、噴墨法等。導電性組合物可根據用途而形成於基材之整個面的一部分或全部。例如於形成配線或電路之情形時,可以圖案狀形成導電性組合物之塗膜,於用作導電性接著劑之情形時,可與兩個基材間之被接著部位之形狀對應地形成導電性組合物之塗膜。
再者,於以圖案狀形成塗膜之情形時,例如可利用絲網印刷法、噴墨印刷法、凹版印刷法(例如凹印法(gravure printing)等)、平版印刷法、凹版平版印刷法、軟版印刷法等進行塗敷。
塗佈後可進行自然乾燥,亦可加熱而乾燥。加熱溫度可根據溶劑之種類而選擇,例如50~200℃,較佳為80~180℃,進而較佳為100~150℃(尤其是110~140℃)左右。加熱時間例如為1分鐘~3小時,較佳為5分鐘~2小時,進而較佳為10分鐘~1小時左右。
塗佈後之膜(塗膜)中導電性組合物(或環氧樹脂)為未硬化(前驅物)之狀態,通常將其供至硬化處理。硬化處理通常可藉由至少進行加熱(或焙燒或者加熱處理)進行。
於硬化處理或加熱處理中,加熱溫度(熱處理溫度)例如可為100~350℃,較佳為120~320℃,進而較佳為150~300℃(例如180~250℃)左右。又,加熱時間可根據加熱溫度等而例如為10分鐘~5小時,較佳為15分鐘~3小時,進而較佳為20分鐘~1小時左右。
所獲得之導電性部位或導電膜(硬化處理後之塗膜、燒結圖案)之厚度可根據用途而自0.01~10000 μm左右之範圍內適當選擇,例如可為0.01~100 μm,較佳為0.1~50 μm,進而較佳為0.3~30 μm(尤其是0.5~10 μm)左右。於本發明中,亦可形成相對較厚之膜,例如厚度為0.3 μm以上(例如0.3~100 μm)、較佳為0.5 μm以上(例如0.5~50 μm)、進而較佳為1 μm以上(例如1~30 μm)左右之金屬膜。即便此種厚膜,亦可於無損對基材之密接性之情況下獲得導電性較高之金屬膜。
[實施例]
以下,基於實施例對本發明進行更詳細之說明,但本發明不受該等實施例限定。實施例及比較例中所使用之各種成分如下。
(多官能型環氧樹脂成分A)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)27.3重量份、三苯基膦1.9重量份混合,而製 作多官能型環氧樹脂成分A。
(多官能型環氧樹脂成分B)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)100重量份與芳香族多胺(東京化成製造之4,4'-亞甲基雙(2-乙基-6-甲基苯胺)40.5重量份、三苯基膦2.1重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分B。
(多官能型環氧樹脂成分C)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)27.3重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分C。
(多官能型環氧樹脂成分D)
將萘型環氧樹脂(DIC製造之「HP4710」,環氧當量為180 g/eq,四官能型(環氧基之數為四個)、1,1'-亞甲基雙(2,7-二縮水甘油氧基萘))100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)27.6重量份、三苯基膦1.9重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分D。
(多官能型環氧樹脂成分E)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)50重量份與二聚酸之二縮水甘油酯(三菱化學製造之「jER871」,環氧當量為420 g/eq)50重量份、芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)19.3重量份,而製造多官能型環氧(多官能-雙官能複合型)樹脂成分E。
(多官能型環氧樹脂成分F)
將縮水甘油胺型芳香族環氧樹脂(N,N-雙(2,3-環氧丙基)-4-(2,3-環氧丙氧基)苯胺、三菱化學製造之「jER630」,環氧當量為96 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)49.0重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分F。
(多官能型環氧樹脂成分G)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)100重量份與脂肪族多胺(三乙四胺,和光純藥製造)14重量份、作為溶劑之丁基卡必醇114重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂溶液成分G。
(多官能型環氧樹脂成分H)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)100重量份與咪唑類(2-乙基-4-甲基-咪唑,和光純藥製造)5重量份、作為溶劑之丁基卡必醇105重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂溶液成分H。
(多官能型環氧樹脂成分I)
將苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER152」,環氧當量為174 g/eq)100重量份與咪唑類(咪唑系環氧加成物硬化劑,Ajinomoto Fine-Techno製造之PN-23)20重量份、作為溶劑之丁基卡必醇120重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂溶液成分I。
(多官能型環氧樹脂成分J)
將縮水甘油胺型芳香族環氧樹脂(N,N-雙(環氧乙烷基甲基)-4-(環氧乙烷基甲氧基)苯胺(N,N,N',N'-四縮水甘油基-4,4'-二胺基二苯基甲烷),三菱化學製造之「jER604」,環氧當量為130 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)36.5重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分J。
(多官能型環氧樹脂成分K)
將雙酚A酚醛清漆型環氧樹脂(三菱化學製造之「jER157S70」,環氧當量為220 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)21.6重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分K。
(多官能型環氧樹脂成分L)
將含二環戊二烯骨架之酚醛清漆型環氧樹脂(DIC製造之「HP7200」,環氧當量為261 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)18.2重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分L。
(多官能型環氧樹脂成分M)
將含二環戊二烯骨架之酚醛清漆型環氧樹脂(DIC製造之「HP7200HHH」,環氧當量為286 g/eq)100重量份與芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)16.6重量份混合,而製作多官能型環氧樹脂成分M。
(雙官能型環氧樹脂成分)
將雙酚A丙氧基二縮水甘油醚(和光純藥製造之環氧當量為228 g/eq)100重量份、芳香族多胺(三菱化學製造之「jER Cure W」,二乙基甲苯二胺)20.8份混合,而製作雙官能型環氧樹脂成分。
(聚酯樹脂)
使用聚酯樹脂溶液(荒川化學工業製造之「Arakyd 7005」,樹脂濃度為34.6重量%)。
(銀薄片1~5)
以將依據日本專利特開2010-229544號公報之實施例1、2製作之銀奈米粒子(一次粒子之中值粒徑約100 nm)於100℃下加熱3小時使銀奈米粒子凝集而成之凝集粉為原料,利用球磨機將凝集粉扁平化,而製作銀薄片。進行5次該製作(以1批次/日進行5批次),將各批次所製作之銀薄片設為銀薄片1~5及8。
所獲得之銀薄片1~5及8之特性如下所示。
銀薄片1:平均粒徑(D50)為1.6 μm,BET比表面積為2.5 m2/g,振實密度為2.6 g/cm3
銀薄片2:平均粒徑(D50)為1.2 μm,BET比表面積為2.7 m2/g,振實密度為2.5 g/cm3
銀薄片3:平均粒徑(D50)為4.3 μm,BET比表面積為1.5 m2/g,振實密度為2.1 g/cm3
銀薄片4:平均粒徑(D50)為5.1 μm,BET比表面積為1.5 m2/g,振實密度為1.6 g/cm3
銀薄片5:平均粒徑(D50)為1.5 μm,BET比表面積為1.8 m2/g,振實密度為2.3 g/cm3
銀薄片8:平均粒徑(D50)為1.2 μm,BET比表面積為3.8 m2/g,振實密度為2.6 g/cm3
(銀薄片6)
使用福田金屬箔粉工業製造之Nanomelt Ag-XF301S作為銀薄片6。
銀薄片6之平均粒徑(D50)為4.0 μm,BET比表面積為2.7 m2/g,振實密度為0.8 g/cm3
(銀薄片7)
使用福田金屬箔粉工業製造之Nanomelt Ag-XF301K作為銀薄片7。
銀薄片7之平均粒徑(D50)為6.0 μm,BET比表面積為1.9 m2/g,振實密度為0.6 g/cm3
再者,將各種物性、特性之測定方法或評價方法示於下述。
(平均粒徑)
金屬薄片之平均粒徑(D50)係使用雷射繞射散射式粒度分佈測定裝置(日機裝製造之「Microtrac」)所測定之體積基準中值粒徑。
(BET比表面積)
將3 g之試樣於70℃下進行10分鐘脫氣處理後,使用比表面積測定裝置(Quantachrome公司製造之「Monosorb」),藉由BET單點法求出。
(振實密度)
使用振實密度測定裝置(柴山化學公司製造之「SS-DA-2」),於20 mL試驗管中添加15 g之試樣,根據以落差距離20 mm落下1000次後之試樣體積求出振實密度(15 g/振實後之試樣體積(cm3))。
(比電阻)
使用敷料器將導電性組合物塗佈於載玻片上,於120℃下進行30分鐘乾燥後,於200℃下進行90分鐘焙燒而形成厚度5 μm之導電膜,根據藉由四探針法獲得之表面電阻與藉由觸針式膜厚計獲得之膜厚算出比電阻。
(接著強度)
使用導電性組合物將3.5 mm×3.5 mm之矽晶片貼附至厚度2 mm之銅板上,於120℃下進行30分鐘乾燥後,於200℃下進行90分鐘焙燒,使矽晶片[於矽上依序設置有鈦、鉑、金之濺鍍膜的矽晶片(接著面為金)]與銅板接著後,測定剪切強度,藉此進行評價。
(導熱率)
使用所測定之比電阻值,使用根據維德曼-弗蘭茲定律(Wiedemann-Franz law)所得之式λ=L×T/ρv(λ為導熱率,L為洛倫茲數(2.44×10-8 W.Ω.K-2),T為絕對溫度(298 K),ρv為比電阻),算出導熱率(計算值)。
對於實施例2、7、10、11,進而使用將導電性組合物於120℃下進行30分鐘乾燥後,於200℃下進行90分鐘焙燒所製作之厚度2 mm、直徑10 mm之圓柱狀樣品,藉由雷射閃光測定法測定導熱率(實測 值)。
(實施例1)
對100重量份之銀薄片1添加5重量份之多官能型環氧樹脂成分A、作為溶劑之丁基卡必醇(和光純藥製造)20重量份,利用三輥研磨機進行混練,而獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例2)
於實施例1中,使用多官能型環氧樹脂成分A10重量份代替5重量份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度、導熱率。
(實施例3)
於實施例1中,使用多官能型環氧樹脂成分A 20重量份代替5重量份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例4)
於實施例2中,使用100重量份之銀薄片2代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例5)
於實施例2中,使用100重量份之銀薄片3代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例6)
於實施例2中,使用100重量份之銀薄片4代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例7)
於實施例2中,使用100重量份之銀薄片5代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度、導熱率。
(實施例8)
於實施例2中,使用100重量份之銀薄片6代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻。
(實施例9)
於實施例2中,使用100重量份之銀薄片7代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例2相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻。
(實施例10)
對100重量份之銀薄片1添加10重量份之多官能型環氧樹脂成分A、銀奈米粒子(Mitsuboshi Belting製造之「MDot-SLP」、藉由電子顯微鏡觀察獲得之平均粒徑為50 nm)9重量份、作為溶劑之丁基卡必醇(和光純藥製造)15重量份,利用三輥研磨機進行混練,而獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度、導熱率。
(實施例11)
於實施例10中,使用多官能型環氧樹脂成分A 5重量份代替10重量份,使用丁基卡必醇20重量份代替15重量份,除此以外,以與實施例10相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度、導熱率。
(實施例12)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重 量份之多官能型環氧樹脂成分B,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例13)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分C,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例14)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分D,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例15)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分E,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例16)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分F,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例17)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分F,除此以外,以與實施例1相同之方式 獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例18)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分F,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例19)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分G,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例20)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分G,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例21)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分G,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例22)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分H,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、 剪切強度。
(實施例23)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分H,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例24)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分H,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例25)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分I,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例26)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分I,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例27)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分I,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例28)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分J,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例29)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分J,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例30)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分J,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例31)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分K,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例32)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分K,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例33)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分K,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例34)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分L,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例35)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之多官能型環氧樹脂成分L,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例36)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分L,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例37)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之多官能型環氧樹脂成分M,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例38)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重 量份之多官能型環氧樹脂成分M,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例39)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之多官能型環氧樹脂成分M,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例40)
於實施例1中,使用100重量份之銀薄片8代替100重量份之銀薄片1,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例41)
於實施例1中,使用100重量份之銀薄片8代替100重量份之銀薄片1,並且使用多官能型環氧樹脂成分A10重量份代替5重量份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例42)
於實施例1中,使用100重量份之銀薄片8代替100重量份之銀薄片1,並且使用多官能型環氧樹脂成分A 20重量份代替5重量份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(實施例43)
於實施例1中,使用多官能型環氧樹脂成分A 25重量份代替5重量份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(比較例1)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成5重量份之雙官能型環氧樹脂成分,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(比較例2)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成10重量份之雙官能型環氧樹脂成分,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
(比較例3)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成20重量份之雙官能型環氧樹脂成分,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。其中,比電阻由於過大而無法測定。
(比較例4)
於實施例1中,將5重量份之多官能型環氧樹脂成分A更換成28.9重量份之聚酯樹脂溶液(即聚酯樹脂10重量份),將丁基卡必醇由20重量份更換成11重量份,除此以外,以與實施例1相同之方式獲得導電性組合物。並且,測定所獲得之導電性組合物之比電阻、剪切強度。
將結果示於表1~3中。再者,於表1~3中,「多官能型」表示「多官能型環氧樹脂成分」之簡稱,「雙官能型」表示「雙官能型環氧樹脂成分」之簡稱,「聚酯」表示「聚酯樹脂」之簡稱。又,於表1中,導熱率之括弧內之值為實測值。
又,以上參照特定之實施態樣對本發明進行了詳細說明,但業者明白可不脫離本發明之精神及範圍而加以各種修正或變更。
本申請案係基於2012年9月27日提出申請之日本專利申請案2012-215007及2012年11月16日提出申請之日本專利申請案2012-252057者,且將其內容併入本文中作為參照。
[產業上之可利用性]
本發明之導電性組合物由於可實現較高之導電性,因此可用於各種用途,例如可用作用以形成配線、電路、電極等之組合物、或導電性接著劑等。尤其是可於無損較高之密接性之情況下實現較高之導電性或散熱性,因此適合作為接著兩個基材間之導電性接著劑。

Claims (14)

  1. 一種導電性組合物,其係含有導電性金屬粉與環氧樹脂成分之組合物,導電性金屬粉包含金屬薄片,環氧樹脂成分包含具有3個以上環氧基之多官能型環氧樹脂;金屬薄片之平均粒徑為0.7~10μm,布厄特(Brunauer-Emmett-Teller)比表面積為1~5m2/g,振實密度為0.5~4.5g/cm3;且於將金屬薄片之平均粒徑設為A(μm),布厄特(Brunauer-Emmett-Teller)比表面積設為B(m2/g)時,A×B2之值滿足4~30。
  2. 如請求項1之導電性組合物,其中金屬薄片之平均粒徑為0.5~3.5μm,布厄特(Brunauer-Emmett-Teller)比表面積為1~4.5m2/g,振實密度為1.2~3.5g/cm3,於將金屬薄片之平均粒徑設為A(μm),布厄特(Brunauer-Emmett-Teller)比表面積設為B(m2/g)時,A×B2之值滿足4.5~25。
  3. 如請求項1之導電性組合物,其中金屬薄片為球狀金屬微粒子之凝集粉之薄片化物。
  4. 如請求項1之導電性組合物,其中導電性金屬粉進而包含球狀金屬奈米粒子。
  5. 如請求項4之導電性組合物,其中金屬薄片與球狀金屬奈米粒子之比例為前者/後者(重量比)=99/1~50/50。
  6. 如請求項1之導電性組合物,其中多官能型環氧樹脂為芳香族環氧樹脂。
  7. 如請求項1之導電性組合物,其中多官能型環氧樹脂之環氧當量為350g/eq以下。
  8. 如請求項1之導電性組合物,其中多官能型環氧樹脂為環氧當量 140~320g/eq之縮水甘油醚型芳香族環氧樹脂。
  9. 如請求項1之導電性組合物,其中環氧樹脂成分包含含有芳香族胺系硬化劑之硬化劑。
  10. 如請求項1之導電性組合物,其中導電性金屬粉與環氧樹脂成分之比例為前者/後者(重量比)=99/1~50/50。
  11. 如請求項1之導電性組合物,其為導電性接著劑。
  12. 如請求項1至11中任一項之導電性組合物,其係用以使引線框架與半導體晶片接著之導電性接著劑。
  13. 一種導電性成形體,其至少具有由如請求項1至12中任一項之導電性組合物形成之導電性部位。
  14. 如請求項13之導電性成形體,其係包括包含兩個基材、及介於該基材間使兩個基材接著之導電性接著劑的接合基材者,且導電性接著劑係由如請求項1至12中任一項之導電性組合物形成。
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