TWI841353B - 導電性塗料及電路形成體 - Google Patents
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Abstract
本發明之導電性塗料以特定質量比含有聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B），導電性粉末（B）以特定質量比含有平均粒徑為1～7 μm之片狀（flake）導電性粉末（B1）及平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2），且上述導電性塗料滿足下式（1）。
100≦X1＋X2≦260 ･･･（1）
X1＝（導電性粉末（B1）之平均粒徑/導電性粉末（B1）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B1）之含量）
X2＝（導電性粉末（B2）之平均粒徑/導電性粉末（B2）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B2）之含量）
Description
本發明係關於一種導電性塗料及電路形成體。
本申請係基於2022年4月27日於日本申請之特願2022-073168號來主張優先權，並將其內容援用於本文中。
近年來，使可穿戴裝置、軟性印刷基板及顯示器等要求柔軟性或伸縮性之裝置普及之舉措日益活躍化。該等裝置通常藉由於具有柔軟性或伸縮性之基板上塗佈包含導電性粒子及黏合劑樹脂之導電性塗料而形成，但有時對由導電性塗料所形成之塗膜亦要求伸縮性。
作為具備具有伸縮性之配線之導電構件，例如，專利文獻1中揭示有一種導電構件，其具有使聚胺酯分散液與導電粒子之導電膏乾燥而形成之配線、及可塑性基板。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-54192號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，對於由習知之導電性塗料所形成之塗膜，若反覆伸縮，則會導致斷線或電阻值上升，故而電阻之穩定性存在問題。
本發明之目的在於提供一種導電性塗料，其可形成即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜。
[解決課題之技術手段]
本發明具有以下態樣。
[1]一種導電性塗料，其包含聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B），
上述聚矽氧樹脂（A）與上述導電性粉末（B）之質量比（A/B）為10/90～35/65，
上述導電性粉末（B）包含平均粒徑為1～7 μm之片狀（flake）導電性粉末（B1）及平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2），
上述導電性粉末（B1）與上述導電性粉末（B2）之質量比（B1/B2）為40/60～90/10，
且上述導電性塗料滿足下式（1）。
100≦X1＋X2≦260 ･･･（1）
X1＝（導電性粉末（B1）之平均粒徑/導電性粉末（B1）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B1）之含量）
X2＝（導電性粉末（B2）之平均粒徑/導電性粉末（B2）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B2）之含量）
[2]如上述[1]之導電性塗料，其中，上述聚矽氧樹脂（A）包含硬化型聚矽氧樹脂，較佳為包含加成反應硬化型聚矽氧樹脂及縮合反應硬化型聚矽氧樹脂中之至少一種。
[3]如上述[2]之導電性塗料，其中，上述聚矽氧樹脂（A）包含上述加成反應硬化型聚矽氧樹脂，
上述導電性塗料進而包含選自鉑系金屬觸媒、銠系金屬觸媒、鈀系金屬觸媒、鈷系金屬觸媒、鎳系金屬觸媒及鐵系金屬觸媒中之1種以上之觸媒。
[4]如上述[1]至[3]中任一項之導電性塗料，其中，上述導電性粉末（B1）及導電性粉末（B2）分別包含選自金、銀、銅、鉑、鎳、石墨及由2種以上之元素所構成者（例如用金屬對合金、金屬或樹脂進行塗佈而成者）中之1種以上。
[5]如上述[1]至[4]中任一項之導電性塗料，其中，上述導電性粉末（B1）之平均粒徑為1.5～6.7 μm，更佳為2～6.5 μm，進而較佳為2～5 μm。
[6]如上述[1]至[5]中任一項之導電性塗料，其中，上述導電性粉末（B2）之平均粒徑為1.5～5.5 μm，更佳為2～5.5 μm，進而較佳為2.5～5 μm。
[7]如上述[1]至[6]中任一項之導電性塗料，其中，聚矽氧樹脂（A）與導電性粉末（B）之質量比（A/B）為15/85～30/70，更佳為15/85～25/75。
[8]如上述[1]至[7]中任一項之導電性塗料，其中，相對於上述導電性塗料之總質量，上述聚矽氧樹脂（A）及上述導電性粉末（B）之含量之合計為70質量%以上，更佳為80質量%以上，進而較佳為90質量%以上，尤佳為100質量%。
[9]如上述[1]至[8]中任一項之導電性塗料，其中，上述質量比（B1/B2）為45/55～85/15，更佳為45/55～80/20。
[10]如上述[1]至[9]中任一項之導電性塗料，其中，相對於上述導電性粉末（B）之總質量，上述導電性粉末（B1）及上述導電性粉末（B2）之含量之合計為80質量%以上，更佳為90質量%以上，進而較佳為95質量%以上，尤佳為100質量%。
[11]如上述[1]至[10]中任一項之導電性塗料，其中，上述X1＋X2為120～250，更佳為130～210。
[12]一種電路形成體，其係於基板上藉由塗膜來形成電路而成，該塗膜係使用上述[1]至[11]中任一項之導電性塗料而獲得。
[發明之效果]
根據本發明，可提供一種導電性塗料，其可形成即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜。
以下用語之定義適用於本說明書及申請專利範圍。
｢導電性｣係與一般意義上之｢絕緣性｣進行區分之用語，對於電路圖案而言，意指較佳為電阻值未達150 Ω。
｢塗膜｣係指由本發明之導電性塗料所形成之塗膜。
表示數值範圍之｢～｣意指包含其前後所記載之數值作為下限值及上限值。
本說明書中所揭示之含量、各種物性值、性狀值之數值範圍可任意組合其下限值及上限值來形成新的數值範圍。
[導電性塗料]
本發明之一實施方式之導電性塗料包含以下所示之聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）。
只要於不損害本發明之效果之範圍內，導電性塗料亦可視需要進而包含除聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）以外之成分（以下亦稱為｢任意成分｣）。
＜聚矽氧樹脂（A）＞
聚矽氧樹脂（A）係耐久性及柔軟性優異之樹脂。聚矽氧樹脂（A）中，較佳為硬化型聚矽氧樹脂。
作為硬化型聚矽氧樹脂，例如可列舉：加成反應硬化型聚矽氧樹脂、縮合反應硬化型聚矽氧樹脂、自由基反應硬化型聚矽氧樹脂、紫外線或電子束硬化型聚矽氧樹脂等。其等中，就不僅可形成薄膜之塗膜，亦可形成厚膜之塗膜，且容易根據所要求之用途來調整膜厚之觀點而言，較佳為加成反應硬化型聚矽氧樹脂、縮合反應硬化型聚矽氧樹脂，更佳為加成反應硬化型聚矽氧樹脂。
聚矽氧樹脂（A）可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
加成反應硬化型聚矽氧樹脂係2種有機聚矽氧烷中之官能基因加成反應而鍵結交聯之構成。
縮合反應硬化型聚矽氧樹脂係2種有機聚矽氧烷中之官能基、或有機聚矽氧烷與二氧化矽或矽烷等矽化合物中之官能基因縮合反應而鍵結交聯之構成。
作為聚矽氧樹脂（A），可使用市售品。
作為加成反應硬化型聚矽氧樹脂之市售品，例如可列舉：信越化學工業股份有限公司製造之商品名｢KE-1820｣、｢KE-1823｣；Momentive Performance Materials Japan LLC製造之商品名｢TSE-3221｣、｢TSE-3250｣、｢TSE-3251｣；Dow Toray Co.,Ltd.製造之商品名｢SE-1750｣、｢SE-4450｣；Wacker Asahikasei Silicone Co.,Ltd.製造之商品名｢SEMICOSIL 987 GR｣、｢SEMICOSIL 988/1K GRAY｣、｢SEMICOSIL 989/1K｣等。
作為縮合反應硬化型聚矽氧樹脂之市售品，例如可列舉：信越化學工業股份有限公司製造之商品名｢KE-441｣、｢KE-471｣、｢KE-47｣；Momentive Performance Materials Japan LLC製造之商品名｢TSE-387｣、｢TSE-397｣；Dow Toray Co.,Ltd.製造之商品名｢SE-917G｣、｢SE-9186｣、｢SE-9184｣等。
於使用加成反應硬化型聚矽氧樹脂作為聚矽氧樹脂（A）之情形時，為促進加成反應，較佳為亦併用觸媒。
作為觸媒，例如可列舉：鉑系金屬觸媒、銠系金屬觸媒、鈀系金屬觸媒、鈷系金屬觸媒、鎳系金屬觸媒、鐵系金屬觸媒等。其中，就使用最廣泛，且更容易推進加成反應速度之提高之觀點而言，較佳為鉑系金屬觸媒。
觸媒可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
＜導電性粉末（B）＞
導電性粉末（B）包含平均粒徑為1～7 μm之片狀導電性粉末（B1）及平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2）。藉由使導電性粉末（B）包含片狀導電性粉末（B1）及不定形導電性粉末（B2），可形成即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜。
只要於不損害本發明之效果之範圍內，導電性粉末（B）亦可視需要進而包含除導電性粉末（B1）及導電性粉末（B2）以外之導電性粉末（以下亦稱為｢導電性粉末（B3）｣）。
（導電性粉末（B1））
導電性粉末（B1）係平均粒徑為1～7 μm之片狀導電性粉末。片狀之平均厚度通常為其平均粒徑之1/10～1/2。
導電性粉末（B1）係對塗膜賦予導電性者。
作為導電性粉末（B1），只要為可用於導電性塗料者即可，並無特別限制，例如可列舉：金、銀、銅、鉑、鎳等金屬；石墨等。其等中，就導電性優異，且難以氧化之觀點而言，較佳為銀。
又，導電性粉末（B1）亦可為由2種以上之元素所構成者，例如亦可為用上述所列舉之金屬對合金、金屬或樹脂進行塗佈而成者。其等中，就導電性優異，且難以氧化之觀點而言，較佳為用銀對除銀以外之金屬或樹脂進行塗佈而成者。
導電性粉末（B1）可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
再者，於本發明中，｢片狀｣可換稱為鱗片狀、扁平狀、板狀、薄片狀。
導電性粉末（B1）之平均粒徑為1～7 μm，較佳為1.5～6.7 μm，更佳為2～6.5 μm，進而較佳為2～5 μm。若導電性粉末（B1）之平均粒徑為上述下限值以上，則可良好地維持導電性。若導電性粉末（B1）之平均粒徑為上述上限值以下，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異。
導電性粉末（B1）之平均粒徑係以如下方式所測定之值。即，根據藉由雷射繞射散射式粒度分佈測定法所測得之體積分佈來算出算術平均直徑，將該算術平均直徑作為導電性粉末（B1）之平均粒徑。再者，具有目錄值者可採用目錄值作為導電性粉末（B1）之平均粒徑，以作為簡易之測定值。
（導電性粉末（B2））
導電性粉末（B2）係1～6 μm之不定形導電性粉末。
導電性粉末（B2）係對塗膜賦予導電性者。
作為導電性粉末（B2），只要為可用於導電性塗料者即可，並無特別限制，例如可列舉：金、銀、銅、鉑、鎳等金屬；石墨等。其等中，就導電性優異，且難以氧化之觀點而言，較佳為銀。
又，導電性粉末（B2）亦可為由2種以上之元素所構成者，例如亦可為用上述所列舉之金屬對合金、金屬或樹脂進行塗佈而成者。其等中，就導電性優異，且難以氧化之觀點而言，較佳為用銀對除銀以外之金屬或樹脂進行塗佈而成者。
導電性粉末（B2）可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
再者，於本發明中，｢不定形｣係指除片狀以外之形狀，意指：球狀、立方體狀、針狀、念珠狀、如金平糖般表面具有突起之形狀等各種形狀混合存在2種以上而無法限定形狀者；由包含選自球狀、立方體狀、針狀、念珠狀、如金平糖般表面具有突起之形狀中之1種以上之形狀的一次粒子凝集而成之凝集體。
導電性粉末（B2）之平均粒徑為1～6 μm，較佳為1.5～5.5 μm，更佳為2～5.5 μm，進而較佳為2.5～5 μm。若導電性粉末（B2）之平均粒徑為上述下限值以上，則可良好地維持導電性。此外，即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異。若導電性粉末（B2）之平均粒徑為上述上限值以下，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異。
導電性粉末（B2）之平均粒徑係以如下方式所測定之值。即，根據藉由雷射繞射散射式粒度分佈測定法所測得之體積分佈來算出算術平均直徑，將該算術平均直徑作為導電性粉末（B2）之平均粒徑。再者，具有目錄值者可採用目錄值作為導電性粉末（B2）之平均粒徑，以作為簡易之測定值。
（導電性粉末（B3））
導電性粉末（B3）係除導電性粉末（B1）及導電性粉末（B2）以外之導電性粉末。
作為導電性粉末（B3），例如可列舉：平均粒徑超過7 μm之片狀導電性粉末、平均粒徑超過6 μm之不定形導電性粉末、球狀等定形導電性粉末等。
導電性粉末（B3）係對塗膜賦予導電性者。
作為導電性粉末（B3），只要為可用於導電性塗料者即可，並無特別限制，例如可列舉：金、銀、銅、鉑、鎳等金屬；石墨等。其等中，就導電性優異，且難以氧化之觀點而言，較佳為銀。
又，導電性粉末（B3）亦可為由2種以上之元素所構成者，例如亦可為用上述所列舉之金屬對合金、金屬或樹脂進行塗佈而成者。其等中，就導電性優異，且難以氧化之觀點而言，較佳為用銀對除銀以外之金屬或樹脂進行塗佈而成者。
導電性粉末（B3）可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
＜任意成分＞
作為任意成分，可列舉先前公知之可用於導電性塗料之成分，例如有機溶劑、除聚矽氧樹脂（A）以外之黏合劑樹脂、分散劑、表面調整劑、觸變劑、密接賦予劑、樹脂改質劑等。
任意成分可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
然而，上述任意成分中，於製成塗膜時作為固形物成分而殘留之絕緣性成分會降低塗膜之導電性能，因此較佳為不包含絕緣性成分。又，於導電性塗料包含加成反應型聚矽氧樹脂作為聚矽氧樹脂（A）之情形時，較佳為實質上不包含如硫等會成為硬化抑制因子之雜質。
此處，｢實質上不包含｣意指將非刻意含有者排除在外，不積極地摻合絕緣性成分或如硫等會成為硬化抑制因子之雜質。
只要導電性塗料包含有機溶劑，便可容易地調整黏度。
作為有機溶劑，較佳為可溶解聚矽氧樹脂（A）者，例如可使用如石油系脂肪族烴溶劑或石油系芳香族溶劑之混合物、如甲苯、二乙苯、十氫萘、十二烷之單一物質等。
有機溶劑可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
作為除聚矽氧樹脂（A）以外之黏合劑樹脂（以下亦稱為｢其他黏合劑樹脂｣），例如可列舉：聚酯系樹脂、苯氧基樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚胺酯樹脂、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、環氧樹脂、酚樹脂、聚醚系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、醇酸樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氟系樹脂、對該等樹脂進行聚矽氧改質所得之樹脂等。
其他黏合劑樹脂可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
＜含量、質量比＞
聚矽氧樹脂（A）與導電性粉末（B）之質量比（A/B）為10/90～35/65，較佳為15/85～30/70，更佳為15/85～25/75。若質量比（A/B）為10/90以上，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異。若質量比（A/B）為35/65以下，則可良好地維持導電性。此外，即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異。
再者，於使用加成反應硬化型聚矽氧樹脂作為聚矽氧樹脂（A），且併用加成反應硬化型聚矽氧樹脂及觸媒之情形時，質量比（A/B）之計算中所使用之聚矽氧樹脂（A）之質量、及下述聚矽氧樹脂（A）之含量中亦包含觸媒之質量。又，於併用加成反應硬化型聚矽氧樹脂及觸媒之情形時，相對於加成反應硬化型聚矽氧樹脂100質量份，觸媒之含量較佳為0.01～5質量份，更佳為0.1～3質量份。
關於聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）之含量之合計，相對於導電性塗料之總質量，較佳為70質量%以上，更佳為80質量%以上，進而較佳為90質量%以上，亦可為100質量%。即，導電性塗料亦可為僅由聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）所構成者。
導電性粉末（B1）與導電性粉末（B2）之質量比（B1/B2）為40/60～90/10，較佳為45/55～85/15，更佳為45/55～80/20。若質量比（B1/B2）為40/60以上，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異，又，塗膜之電阻值之變化率較小。若質量比（B1/B2）為90/10以下，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異。
關於導電性粉末（B1）及導電性粉末（B2）之含量之合計，相對於導電性粉末（B）之總質量，較佳為80質量%以上，更佳為90質量%以上，進而較佳為95質量%以上，亦可為100質量%。即，導電性粉末（B）亦可為僅由導電性粉末（B1）及導電性粉末（B2）所構成者。
＜式（1）＞
導電性塗料滿足下式（1）。
100≦X1＋X2≦260 ･･･（1）
X1＝（導電性粉末（B1）之平均粒徑/導電性粉末（B1）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B1）之含量）
X2＝（導電性粉末（B2）之平均粒徑/導電性粉末（B2）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B2）之含量）
X1＋X2為100～260，較佳為120～250，更佳為130～210。若X1＋X2為上述下限值以上，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異，又，塗膜之電阻值之變化率較小。若X1＋X2為上述上限值以下，則即便反覆伸縮，塗膜之耐久性亦優異，又，塗膜之電阻值之變化率較小。
導電性粉末（B1）及導電性粉末（B2）之振實密度係藉由依據JIS Z 2512：2012之方法而測定。再者，具有目錄值者可採用目錄值作為導電性粉末（B1）或導電性粉末（B2）之振實密度，以作為簡易之測定值。
＜製造方法＞
導電性塗料係藉由將上述聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）、以及視需要而定之任意成分加以混合而獲得。
混合中例如可使用輥磨機、行星式混合機等混合機。
＜作用效果＞
以上所說明之本實施方式之導電性塗料滿足上述式（1），且以特定比率含有聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B），並且導電性粉末（B）以特定比率包含特定之平均粒徑之片狀導電性粉末（B1）及不定形導電性粉末（B2），因此可形成即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜。
＜用途＞
作為本實施方式之導電性塗料之用途，可列舉電子零件之電路用等。具體而言，可列舉：觸控面板電路用途、軟性基板用途、可穿戴裝置用途等。本實施方式之導電性塗料係可形成即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜之導電性塗料，因此尤其適合要求柔軟性或伸縮性之軟性基板用途及可穿戴裝置用途。
[電路形成體]
本發明之一實施方式之電路形成體係於基板上藉由「使用上述本發明之導電性塗料而獲得之塗膜（以下亦稱為｢導電性塗膜｣）」來形成電路而成者。即，電路形成體具有基板、及形成於基板上之電路，上述電路係使用本發明之導電性塗料而形成。
於圖1示出本實施方式之電路形成體之一例。圖1所示之電路形成體10具有基板11、及形成於基板11上之電路12。
作為基板11，可使用作為配線板而使用之先前公知者，例如可列舉：玻璃基板、陶瓷基板、聚矽氧基板等由無機材料所構成之基板；由有機材料所構成之基板等。
作為有機材料，例如可列舉：聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯；聚二甲基矽氧烷、聚二苯基聚矽氧烷、聚氟矽氧烷等聚矽氧；熱塑性聚胺酯彈性體等胺酯；聚醯亞胺；聚苯硫醚；聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴；聚醯胺；聚苯乙烯；丙烯酸；聚乙烯醇；乙烯丙烯二烯；環氧樹脂等。其等中，就與導電性塗料中之聚矽氧樹脂密接性良好之方面而言，較佳為由聚矽氧所形成之基板（聚矽氧基板）。
基板11之厚度只要根據電路形成體10之用途等而適當設定即可，例如較佳為20～600 μm。若基板11之厚度處於上述範圍內，則容易成為伸縮性及耐久性良好之電路形成體10。
於基板11上形成電路12之方法並無特別限定，例如可列舉以下方法：以成為所需之電路圖案之方式，將本發明之導電性塗料塗佈於基板11上，並使其乾燥而形成由塗膜所構成之電路12。
即，作為電路形成體10之製造方法之一實施方式，具有以下步驟：將本發明之導電性塗料塗佈於基板11上而形成電路圖案之圖案形成步驟；及使電路圖案乾燥之乾燥步驟。
作為導電性塗料之塗佈方法，例如可列舉：網版印刷、凹版印刷、膠版印刷、輥塗、棒式塗佈、滴塗、浸漬、轉印、噴墨、氣溶膠噴射等。
乾燥溫度例如較佳為70～160℃。
乾燥時間例如較佳為2～60分鐘。
以上所說明之本實施方式之電路形成體具有由使用上述本發明之導電性塗料而獲得之塗膜所形成之電路，因此即便反覆伸縮，耐久性亦優異，且電阻值之變化率亦較小。因此，本實施方式之電路形成體尤其適合要求柔軟性或伸縮性之軟性基板用途及可穿戴裝置用途。
[實施例]
以下，藉由實施例來更具體地說明本發明，但本發明並不限於其等。
再者，下述例2～8、10、14、16～19、22～27為實施例，例1、9、11～13、15、20、21、28、29為比較例。
各例中所使用之材料如下所示。
[材料]
･A-1：加成反應硬化型聚矽氧樹脂（Wacker Asahikasei Silicone Co.,Ltd.製造，商品名｢SEMICOSIL 989/1K｣，含鉑觸媒）。
･B1-1：片狀銀粉末（德力化學研究所股份有限公司製造，商品名｢TC-20V｣，平均粒徑：3.6 μm，振實密度：3 g/cm
3）。
･B1-2：片狀銀粉末（Ames Goldsmith公司製造，商品名｢SF70M｣，平均粒徑：2.1 μm，振實密度：3.15 g/cm
3）。
･B1-3：片狀銀粉末（德力化學研究所股份有限公司製造，商品名｢TC-506｣，平均粒徑：6.7 μm，振實密度：5.5 g/cm
3）。
･B1-4：片狀銀粉末（德力化學研究所股份有限公司製造，商品名｢TC-25A｣，平均粒徑：7.7 μm，振實密度：3.5 g/cm
3）。
･B2-1：不定形銀粉末（橫澤化學股份有限公司製造，商品名｢Y-AF-K｣，平均粒徑：3 μm，振實密度：1.15 g/cm
3）。
･B2-2：不定形銀粉末（凝集體）（Ames Goldsmith公司製造，商品名｢SPK-1｣，平均粒徑：3 μm，振實密度：0.75 g/cm
3）。
･B2-3：不定形銀粉末（Ames Goldsmith公司製造，商品名｢SPG｣，平均粒徑：5.36 μm，振實密度：1 g/cm
3）。
･B2-4：不定形銀粉末（凝集體）（Ames Goldsmith公司製造，商品名｢SPI｣，平均粒徑：4.54 μm，振實密度：1.1 g/cm
3）。
･B2-5：不定形銀粉末（德力化學研究所股份有限公司製造，商品名｢C-34｣，平均粒徑：0.34 μm，振實密度：2.25 g/cm
3）。
･B2-6：不定形銀粉末（凝集體）（德力化學研究所股份有限公司製造，商品名｢E-20｣，平均粒徑：10.8 μm，振實密度：2 g/cm
3）。
･B2-7：不定形銀粉末（橫澤化學股份有限公司製造，商品名｢Y-AE-K｣，平均粒徑：2 μm，振實密度：1.3 g/cm
3）。
･B2-8：不定形銀粉末（三井金屬礦業股份有限公司製造，商品名｢SPN10JS｣，平均粒徑：2 μm，振實密度：5.3 g/cm
3）。
･B3-1：球狀銀粉末（DOWA Electronics股份有限公司製造，平均粒徑：1.6 μm，振實密度：3.8 g/cm
3）。
[例1～29]
根據表1～3所示之組成，將聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）之合計100質量份混合分散於溶劑（十二烷）11質量份中，獲得固形物成分濃度90質量%之導電性塗料。再者，表1～3中之空欄表示未摻合該成分。
於寬度15 mm、長度70 mm、厚度100 μm之由聚矽氧橡膠素材所構成之基板上，藉由網版印刷，以成為寬度1 mm、長度50 mm、厚度20 μm之圖案之方式塗佈導電性塗料。其後，於160℃乾燥60分鐘使其硬化，而製作基板上形成有電路圖案之試驗片。
對於所獲得之試驗片，以如下方式評價導電性、電阻值之變化率及耐久性。將結果示於表1～3中。
（1）導電性之評價
利用數位萬用錶（ADC股份有限公司製造）測定電路圖案之長邊方向之兩端間之電阻值，並根據以下評價基準來評價導電性。
A：電阻值未達10 Ω。
B：電阻值為10 Ω以上且未達150 Ω。
C：電阻值為150 Ω以上。
（2）電阻值之變化率之評價
將初始長度50 mm之電路圖案伸長至60 mm後，恢復至初始長度之50 mm。將此種伸縮以500 mm/分鐘之伸縮速度反覆進行100次，進行電阻值變化試驗。其後，測定電路圖案之長邊方向之兩端間之電阻值，求出電阻值之變化率（（[伸縮次數第100次之電阻值]－[試驗前之電阻值]）/[試驗前之電阻值]×100（%）），並根據以下評價基準來評價導電性。
A：變化率未達2000%。
B：變化率為2000%以上且未達4000%。
C：變化率為4000%以上。
（3）耐久性之評價
與（2）同樣地進行電阻值變化試驗。求出伸縮次數第10次時之電阻值之變化率與伸縮次數第100次時之電阻值之變化率的差（[伸縮次數第100次時之電阻值之變化率]－[伸縮次數第10次時之電阻值之變化率]（%）），並根據以下評價基準來評價導電性。
A：變化率之差未達20%。
B：變化率之差為20%以上且未達40%。
C：變化率之差為40%以上。
[表1]
| 例1 | 例2 | 例3 | 例4 | 例5 | 例6 | 例7 | 例8 | 例9 | 例10 | |||
| 聚矽氧樹脂（A）（質量份） | A-1 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | |
| 導電性粉末（B）（質量份） | 片狀導電性粉末（B1） | B1-1 | 78.85 | 74.7 | 70.55 | 66.4 | 66.4 | 66.4 | 66.4 | |||
| B1-2 | 66.4 | |||||||||||
| B1-3 | 66.4 | |||||||||||
| B1-4 | 66.4 | |||||||||||
| 不定形導電性粉末（B2） | B2-1 | 4.15 | 8.3 | 12.45 | 16.6 | 16.6 | 16.6 | |||||
| B2-2 | 16.6 | |||||||||||
| B2-3 | 16.6 | |||||||||||
| B2-4 | 16.6 | |||||||||||
| B2-5 | ||||||||||||
| B2-6 | ||||||||||||
| B2-7 | ||||||||||||
| B2-8 | 16.6 | |||||||||||
| 導電性粉末（B3） | B3-1 | |||||||||||
| 質量比 | A/B | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | |
| B1/B2或B1/B3 | 95/5 | 90/10 | 85/15 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | ||
| X1＋X2 | 127.0 | 134.1 | 141.1 | 148.2 | 133.3 | 178.5 | 103.5 | 149.6 | 228.2 | 203.2 | ||
| 評價 | 導電性 | 電阻值（Ω） | 2.5 | 3 | 2.7 | 2.8 | 2.7 | 3 | 3 | 2.3 | 2.3 | 10 |
| 判定 | A | A | A | A | A | A | A | A | A | B | ||
| 電阻值之變化率 | 變化率（%） | 1200 | 1300 | 1500 | 1500 | 1400 | 1600 | 1500 | 1800 | 2800 | 1600 | |
| 判定 | A | A | A | A | A | A | A | A | B | A | ||
| 耐久性 | 變化率之差（%） | 55 | 25 | 10 | 8 | 16 | 10 | 35 | 39 | 85 | 32 | |
| 判定 | C | B | A | A | A | A | B | B | C | B |
[表2]
| 例11 | 例12 | 例13 | 例14 | 例15 | 例16 | 例17 | 例18 | 例19 | 例20 | |||
| 聚矽氧樹脂（A）（質量部） | A-1 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | |
| 導電性粉末（B）（質量份） | 片狀導電性粉末（B1） | B1-1 | 37.35 | 70.55 | 66.4 | 58.1 | 49.8 | 37.35 | 33.2 | 29.05 | ||
| B1-2 | 58.1 | 37.35 | ||||||||||
| B1-3 | ||||||||||||
| B1-4 | ||||||||||||
| 不定形導電性粉末（B2） | B2-1 | 24.9 | 33.2 | 45.65 | 49.8 | 53.95 | ||||||
| B2-2 | ||||||||||||
| B2-3 | ||||||||||||
| B2-4 | 45.65 | 45.65 | ||||||||||
| B2-5 | 12.45 | |||||||||||
| B2-6 | 16.6 | |||||||||||
| B2-7 | 24.9 | |||||||||||
| B2-8 | ||||||||||||
| 導電性粉末（B3） | B3-1 | |||||||||||
| 質量比 | A/B | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | 17/83 | |
| B1/B2或B1/B3 | 45/55 | 85/15 | 80/20 | 70/30 | 70/30 | 60/40 | 45/55 | 45/55 | 40/60 | 35/65 | ||
| X1＋X2 | 281.0 | 104.3 | 204.0 | 162.3 | 92.8 | 176.3 | 197.5 | 257.0 | 204.5 | 211.6 | ||
| 評價 | 導電性 | 電阻值（Ω） | 12 | 160 | 15 | 5.5 | 5.5 | 6 | 8 | 8 | 8 | 15 |
| 判定 | B | C | B | A | A | A | A | A | A | B | ||
| 電阻值之變化率 | 變化率（%） | 5000 | 3000 | 1600 | 1400 | 4500 | 1400 | 1600 | 3800 | 3200 | 4300 | |
| 判定 | C | B | A | A | C | A | A | B | B | C | ||
| 耐久性 | 變化率之差（%） | 70 | 50 | 45 | 15 | 65 | 18 | 12 | 39 | 35 | 60 | |
| 判定 | C | C | C | A | C | A | A | B | B | C |
[表3]
| 例21 | 例22 | 例23 | 例24 | 例25 | 例26 | 例27 | 例28 | 例29 | |||
| 聚矽氧樹脂（A）（質量份） | A-1 | 8 | 10 | 10 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 20 | |
| 導電性粉末（B）（質量份） | 片狀導電性粉末（B1） | B1-1 | 73.6 | 72 | 64 | 60 | 56 | 52 | 48 | 64 | |
| B1-2 | 72 | ||||||||||
| B1-3 | |||||||||||
| B1-4 | |||||||||||
| 不定形導電性粉末（B2） | B2-1 | 18.4 | 18 | 16 | 15 | 14 | 13 | 12 | |||
| B2-2 | 18 | ||||||||||
| B2-3 | |||||||||||
| B2-4 | |||||||||||
| B2-5 | |||||||||||
| B2-6 | |||||||||||
| B2-7 | |||||||||||
| B2-8 | |||||||||||
| 導電性粉末（B3） | B3-1 | 16 | |||||||||
| 質量比 | A/B | 8/92 | 10/90 | 10/90 | 20/80 | 25/75 | 30/70 | 35/65 | 40/60 | 20/80 | |
| B1/B2或B1/B3 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | 80/20 | ||
| X1＋X2 | 148.2 | 133.3 | 148.2 | 148.2 | 148.2 | 148.2 | 148.2 | 148.2 | 104.4 | ||
| 評價 | 導電性 | 電阻值（Ω） | 3 | 3.5 | 3.5 | 5.6 | 26 | 120 | 140 | 40M | 5.9 |
| 判定 | A | A | A | A | B | B | B | C | A | ||
| 電阻值之變化率 | 變化率（%） | 1200 | 1400 | 1500 | 1500 | 1600 | 1400 | 1300 | 1300 | 4500 | |
| 判定 | A | A | A | A | A | A | A | A | C | ||
| 耐久性 | 變化率之差（%） | 105 | 38 | 38 | 6 | 12 | 18 | 28 | 45 | 70 | |
| 判定 | C | B | B | A | A | A | B | C | C |
例2～8、10、14、16～19、22～27中所獲得之導電性塗料可形成導電性優異，即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜。
與此相對，關於由導電性粉末（B1）與導電性粉末（B2）之質量比（B1/B2）為95/5之例1之導電性塗料所形成之塗膜，其耐久性較差。
關於由包含平均粒徑為7.7 μm之片狀銀粉末而不包含平均粒徑為1～7 μm之片狀導電性粉末（B1）的例9之導電性塗料所形成之塗膜，其耐久性較差。
關於由X1＋X2為281之例11之導電性塗料所形成之塗膜，其電阻值因反覆伸縮而發生較大變化。又，耐久性較差。
關於由包含平均粒徑為0.34 μm之不定形銀粉末而不包含平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2）的例12之導電性塗料所形成之塗膜，其導電性及耐久性較差。
關於由包含平均粒徑為10.8 μm之不定形銀粉末而不包含平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2）的例13之導電性塗料所形成之塗膜，其耐久性較差。
關於由X1＋X2為92.82之例15之導電性塗料所形成之塗膜，其電阻值因反覆伸縮而發生較大變化。又，耐久性較差。
關於由導電性粉末（B1）與導電性粉末（B2）之質量比（B1/B2）為35/65之例20之導電性塗料所形成之塗膜，其電阻值因反覆伸縮而發生較大變化。又，耐久性較差。
關於由聚矽氧樹脂（A）與導電性粉末（B）之質量比（A/B）為8/92之例21之導電性塗料所形成之塗膜，其耐久性較差。
關於由聚矽氧樹脂（A）與導電性粉末（B）之質量比（A/B）為40/60之例28之導電性塗料所形成之塗膜，其導電性及耐久性較差。
關於由包含平均粒徑為1.6 μm之球狀導電性粉末（B3）來代替平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2）的例29之導電性塗料所形成之塗膜，其電阻值因反覆伸縮而發生較大變化。又，耐久性較差。
[產業上之可利用性]
本發明之導電性塗料可形成即便反覆伸縮，耐久性亦優異且電阻值之變化率亦較小之塗膜，因此可用作觸控面板電路用途、軟性基板用途、可穿戴裝置用途等電子零件之電路形成用塗料。
10:電路形成體
11:基板
12:電路
[圖1]係示意性地表示本發明之一實施方式之電路形成體之斜視圖。
Claims (2)
- 一種導電性塗料，其包含聚矽氧樹脂（A）及導電性粉末（B）， 上述聚矽氧樹脂（A）與上述導電性粉末（B）之質量比（A/B）為10/90～35/65， 上述導電性粉末（B）包含平均粒徑為1～7 μm之片狀（flake）導電性粉末（B1）及平均粒徑為1～6 μm之不定形導電性粉末（B2）， 上述導電性粉末（B1）與上述導電性粉末（B2）之質量比（B1/B2）為40/60～90/10， 且上述導電性塗料滿足下式（1）： 100≦X1＋X2≦260 ･･･（1） X1＝（導電性粉末（B1）之平均粒徑/導電性粉末（B1）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B1）之含量） X2＝（導電性粉末（B2）之平均粒徑/導電性粉末（B2）之振實密度）×（相對於導電性粉末（B）之總質量之導電性粉末（B2）之含量）。
- 一種電路形成體，其係於基板上藉由塗膜來形成電路而成，該塗膜係使用請求項1之導電性塗料而獲得。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2022-073168 | 2022-04-27 | ||
| JP2022073168 | 2022-04-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202401461A TW202401461A (zh) | 2024-01-01 |
| TWI841353B true TWI841353B (zh) | 2024-05-01 |
Family
ID=
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086588A1 (ja) | 2010-12-20 | 2012-06-28 | セメダイン株式会社 | 導電性接着剤 |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012086588A1 (ja) | 2010-12-20 | 2012-06-28 | セメダイン株式会社 | 導電性接着剤 |
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