WO2013015155A1 - 電子線硬化用導電性ペースト及びこれを用いた回路基板の製造方法 - Google Patents

電子線硬化用導電性ペースト及びこれを用いた回路基板の製造方法 Download PDF

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beam curing
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和敏 小清水
純一 鳥井
茂男 太田
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株式会社フジクラ
互応化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an electron beam curing conductive paste and a method of manufacturing a circuit board using the same.
  • Circuit boards are used in membrane switches used in personal computer keyboards, seating sensors, pressure sensors, and the like. Some of the circuit boards include a plastic film and a conductive layer formed by curing an electron beam curing conductive paste printed on the plastic film by electron beam irradiation.
  • a conductive paste for electron beam curing used for forming such a circuit board
  • a radical polymerizable resin such as an acrylate compound
  • the radical polymerizable resin can increase the crosslink density of the conductive paste and increase the cure shrinkage.
  • a conductive layer is formed by applying an electron beam curing conductive paste containing a radical polymerizable resin on a plastic film and curing it by electron beam irradiation, sufficient hardness can be imparted to the conductive layer.
  • a conductive paste for electron beam curing a mixture of a radical polymerizable resin and a cationic polymerization resin is known (Patent Document 3 below). Since this electron beam curing conductive paste can reduce the proportion of the radical polymerizable resin, it is possible to suppress curing shrinkage during the curing process.
  • the present inventors have found that the conductive paste for electron beam curing described in Patent Documents 1 to 3 has the following problems. That is, when a circuit board is manufactured by forming a conductive layer on a plastic substrate using the electron beam curing conductive paste described in Patent Documents 1 to 3, and the circuit board is used in a high-temperature environment. However, the adhesiveness of the conductive layer to the plastic film and the bending property of the conductive layer are not yet sufficient. For this reason, when the circuit board is used in a high temperature environment, the conductive layer may be peeled off from the plastic film. Alternatively, when the circuit board is repeatedly bent and used in a high temperature environment, a crack or the like may occur in the conductive layer. That is, the hardness of the conductive layer was not sufficient in a high temperature environment.
  • the conductive paste for electron beam curing described in Patent Documents 1 to 3
  • the conductive paste is printed on a plastic substrate by, for example, a screen printing method, and an electron beam is applied to the printed conductive paste. If the conductive layer is continuously formed by irradiation, bleeding may occur during printing of the conductive paste. And this bleeding may lead to a short circuit between adjacent conductive layers.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and can sufficiently suppress the spread of bleeding generated in a conductive layer when a circuit board is produced by continuous printing, and also has hardness and hardness even when used in a high temperature environment. It is an object of the present invention to provide an electron beam curing conductive paste capable of forming a circuit board having a conductive layer having excellent bendability and adhesion to a plastic substrate, and a method for producing a circuit board using the same.
  • the present inventors have made extensive studies focusing on plasticizers and dispersants. It was generally thought that the plasticizer reduces the hardness of the conductive layer by adding it to the conductive paste to relatively reduce the proportion of the cross-linked resin with high strength. In addition, the plasticizer escapes from the conductive layer or reacts with other components in a high temperature environment. As a result, it has been generally considered that the bending property of the subsequent conductive layer and the adhesion of the conductive layer to the plastic substrate are greatly reduced. For this reason, until now, plasticizers have not been used in the field of conductive pastes for electron beam curing.
  • the present inventors formed an electroconductive layer by irradiating an electron beam onto a conductive paste for electron beam curing in which a plasticizer was blended at a predetermined ratio with respect to the radical polymerizable composition.
  • the present inventors have surprisingly found that among the above problems, problems of hardness, bendability and adhesion to a plastic substrate can be solved.
  • the present inventors used various dispersants as dispersants to be blended in the conductive paste, and spreads when the circuit board is produced by continuous printing, and eventually short-circuits between adjacent conductive layers. I realized that there is still a problem that could happen.
  • the present inventors have found that the problem of short-circuiting between conductive layers can be solved by using a cationic dispersant, among other dispersants.
  • the present inventors have completed the present invention.
  • the present invention includes a conductive powder, a radical polymerizable composition, a plasticizer, and a dispersant, and the plasticizer is in a ratio of 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition.
  • a conductive paste for electron beam curing, which is blended and the dispersant is a cationic dispersant.
  • this electron beam curing conductive paste when the electron beam curing conductive paste is printed on a plastic substrate and cured by electron beam irradiation to form a conductive layer, the circuit board is formed. Even when the substrate is used in a high temperature environment, a conductive layer having excellent hardness and bendability and excellent adhesion to a plastic substrate can be obtained. Moreover, according to the conductive paste of the present invention, a cationic dispersant is used as a dispersant, and after the conductive paste is printed on a plastic substrate, a conductive layer is formed by irradiation with an electron beam.
  • the conductive layer is excellent in hardness and bendability and excellent in adhesion to a plastic substrate even when used in a high temperature environment
  • the present inventors From the relationship with the result when the conductive paste is thermally cured, it is estimated as follows.
  • the present inventors thermally cured the electron beam curing conductive paste blended with a small amount of a polymerization initiator, and kept the obtained conductive layer in a high temperature environment.
  • the bendability of the conductive layer is slightly lowered and the adhesion to the plastic substrate is remarkably lowered.
  • the present inventors cannot obtain the effect of the plasticizer sufficiently, the thermal curing cannot provide a sufficient crosslinking density, and in a high temperature environment. It is presumed that the plasticizer escaped or a chemical reaction with other components was caused by holding the conductive paste.
  • the plasticizer is blended at a low ratio with respect to the radical polymerizable composition, and does not significantly reduce the relative ratio of the cured radical polymerizable composition. For this reason, the present inventors presume that even if the circuit board is used in a high-temperature environment, a conductive layer having excellent hardness and bendability and excellent adhesion to a plastic substrate could be obtained. ing.
  • the present inventors speculate as follows why the obtained conductive layer can sufficiently suppress the spread of bleeding generated in the conductive layer when the circuit board is produced by continuous printing. That is, by using a cationic dispersant as the dispersant, the dispersibility of the conductive powder is improved, and the uniformity of the viscosity of the conductive paste is improved. For this reason, in a conductive paste, the production
  • the plasticizer is preferably blended in an amount of 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition.
  • the plasticizer is preferably a dicarboxylic acid ester.
  • the heat resistance, dispersibility, and meltability of the obtained conductive layer can be further improved.
  • the dispersing agent is preferably a quaternary amine cationic dispersing agent.
  • the dispersant is preferably blended in an amount of 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition.
  • the dispersibility of the conductive powder is further improved, and the spread of the spread when the conductive paste is printed on the plastic base material is more sufficiently spread. Can be suppressed.
  • the dispersant is more preferably blended at a ratio of 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition.
  • the dispersibility of the conductive powder is further improved, and the spread of the spread when the conductive paste is printed on the plastic base material is more sufficiently spread. Can be suppressed.
  • the radical polymerizable composition preferably contains a mixture of a bifunctional urethane oligomer and a monofunctional acrylate monomer.
  • polyurethane (meth) acrylate which is a reaction product of a bifunctional urethane oligomer and a monofunctional acrylate monomer, it is more flexible and has better adhesion to plastic substrates. A layer can be obtained.
  • the radical polymerizable composition preferably further contains di (meth) acrylate having an oxyalkylene unit.
  • the cationic dispersant can improve the uniformity of the viscosity of the conductive paste, and can further improve the heat resistance and softening point.
  • the content of the radical polymerizable composition in the conductive paste is preferably 10 to 20% by mass.
  • the conductivity and the bending property are more excellent, and the adhesion to the plastic substrate is more excellent.
  • a conductive layer can be obtained.
  • the present invention is also a method for manufacturing a circuit board of a circuit board comprising a plastic substrate and a conductive layer provided on the plastic substrate, wherein the above-mentioned conductive paste for electron beam curing is formed on the plastic substrate.
  • this method of manufacturing a circuit board it is possible to manufacture a circuit board having a conductive layer that is excellent in hardness and bendability and excellent in adhesion to a plastic substrate even when used in a high temperature environment. For this reason, even if a circuit board is used in a high temperature environment, peeling of the conductive layer from the plastic substrate is sufficiently suppressed. Moreover, even when the circuit board is repeatedly bent and used in a high temperature environment, the occurrence of cracks or the like in the conductive layer is sufficiently suppressed.
  • a conductive layer is formed by irradiating an electron beam after printing a conductive paste on a plastic substrate by using a cationic dispersant as a dispersant. Even if a series of steps are continuously performed, the spread of bleeding is sufficiently suppressed as compared with the case where an anionic dispersant or a nonionic dispersant is used as the dispersant. For this reason, the adjacent conductive layers are sufficiently prevented from short-circuiting.
  • the circuit board when the circuit board is produced by continuous printing, the spread of bleeding generated in the conductive layer can be sufficiently suppressed, and even when used in a high-temperature environment, it has excellent hardness and bendability, and the plastic substrate.
  • a conductive paste for electron beam curing capable of forming a circuit board having a conductive layer having excellent adhesion to a material, and a method for producing a circuit board using the same.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a circuit board manufactured by the method for manufacturing a circuit board according to the present invention.
  • the circuit board 10 includes a plastic substrate 1 and a conductive layer 2 provided on the plastic substrate 1.
  • the conductive layer 2 can be obtained by printing a conductive paste for electron beam curing (hereinafter simply referred to as “conductive paste”) on the plastic substrate 1 and curing it by electron beam irradiation.
  • the conductive paste includes conductive powder, a radical polymerizable composition, a plasticizer, and a dispersant, and the plasticizer is in a ratio of 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition. What is blended and the dispersant is a cationic dispersant is used.
  • the conductive layer 2 has excellent hardness and bendability and excellent adhesion to the plastic substrate 1. For this reason, even if the circuit board 10 is used in a high temperature environment, the peeling of the conductive layer 2 from the plastic substrate 1 is sufficiently suppressed. Moreover, since the conductive layer 2 is excellent in hardness, even if the circuit board 10 is repeatedly bent and used in a high temperature environment, occurrence of cracks or the like in the conductive layer 2 is sufficiently suppressed.
  • the conductive paste is printed on the plastic substrate 1, and the conductive paste is irradiated with an electron beam. Even if the series of steps of forming the conductive layer 2 is continuously performed, the spread of bleeding is sufficiently suppressed as compared with the case where an anionic dispersant or a nonionic dispersant is used as the dispersant. For this reason, the adjacent conductive layers 2 are sufficiently prevented from being short-circuited.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step of the method of manufacturing the circuit board of FIG.
  • a conductive paste 2 ⁇ / b> A is printed on the plastic substrate 1.
  • the plastic which comprises the plastic base material 1 will not be specifically limited if it is a plastic.
  • plastics include polyester resins such as polyethylene terephthalate resin (PET) and polyethylene naphthalate resin (PEN).
  • the conductive paste 2A includes conductive powder, a radical polymerizable composition, a plasticizer, and a dispersant.
  • conductive powder in addition to a metal such as gold, silver, copper, platinum, palladium, nickel, or an alloy of two or more of these, a ceramic or plastic carrier coated with the above metal can be used.
  • a metal such as gold, silver, copper, platinum, palladium, nickel, or an alloy of two or more of these
  • a ceramic or plastic carrier coated with the above metal can be used.
  • silver is preferably used because of a small decrease in conductivity due to oxidation.
  • the shape of the conductive powder is not particularly limited, but examples of the shape of the conductive powder include a scale shape, a needle shape, a spherical shape, and a granular shape.
  • the average particle size of the conductive powder is not particularly limited, but is usually 0.5 to 15 ⁇ m, preferably 1 to 5 ⁇ m.
  • the conductive powder is preferably blended in an amount of 75 to 95 parts by mass, more preferably 80 to 90 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition. In this case, it is possible to obtain the conductive layer 2 that is more excellent in conductivity and bendability and more excellent in adhesion to the plastic substrate 1 than in the case where the conductive powder is out of the above range.
  • the radical polymerizable composition (radical polymerizable material) is not particularly limited as long as it is a material that causes radical polymerization by electron beam irradiation, but the radical polymerizable composition includes, for example, polyester (meth) acrylate, Includes polyurethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, and polyether (meth) acrylate. These may be used alone or in admixture of two or more. Among these, polyurethane (meth) acrylate is preferable because various coating films can be obtained depending on the structure of the polyol and the type of isocyanate. Polyurethane (meth) acrylate can be obtained, for example, by reacting a bifunctional urethane-based oligomer with a monofunctional acrylate monomer.
  • the radical polymerizable composition may contain a mixture of a bifunctional urethane oligomer as a raw material and a monofunctional acrylate monomer instead of polyurethane (meth) acrylate.
  • a bifunctional urethane oligomer as a raw material
  • a monofunctional acrylate monomer instead of polyurethane (meth) acrylate.
  • polyurethane (meth) acrylate which is a reaction product of a bifunctional urethane oligomer and a monofunctional acrylate monomer, it is more flexible and more adhesive to the plastic substrate 1.
  • the conductive layer 2 can be obtained.
  • the radical polymerizable composition can further improve the uniformity of the viscosity of the conductive paste 2A by the cationic dispersant, and can further improve the heat resistance and the softening point. It is preferable to further contain (meth) acrylate.
  • di (meth) acrylate having an oxyalkylene unit examples include polyethylene glycol di (meth) acrylate and polypropylene glycol di (meth) acrylate.
  • polyethylene glycol diacrylate is preferable because the reaction rate is further improved.
  • Polyethylene glycol diacrylate has a repeating unit (—CH 2 CH 2 O—) having a polyethylene glycol structure.
  • the number n of repeating units is not particularly limited, but is preferably an integer of 5 to 10.
  • the content of the radical polymerizable composition in the conductive paste 2A is not particularly limited, but is usually 5 to 30% by mass, preferably 10 to 20% by mass. In this case, compared to the case where the content of the radical polymerizable composition in the conductive paste 2A is out of the range of 10 to 20% by mass, the conductive paste is more excellent in conductivity and bendability and more adhesive to the plastic substrate 1. Can be obtained.
  • plasticizer As a plasticizer, dicarboxylic acid ester, phosphoric acid ester, polyester, epoxidized vegetable oil, etc. can be used, for example. These can be used alone or in admixture of two or more. Among these, dicarboxylic acid esters are preferably used because the heat resistance, dispersibility, and meltability can be further improved.
  • Dicarboxylic acid ester is obtained by esterification of dicarboxylic acid with alcohol.
  • Dicarboxylic acids include fatty acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid and sebacic acid, and aromatic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid Can be used.
  • alkyl alcohols such as capryl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, and renoyl alcohol.
  • dicarboxylic acid ester dioctyl adipate obtained by reacting adipic acid and capryl alcohol is particularly preferable. In this case, the heat resistance can be further improved.
  • triphenyl phosphate can be used as the phosphoric ester.
  • the plasticizer is blended at a ratio of 5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition.
  • the blending ratio of the plasticizer to 100 parts by mass of the radically polymerizable composition is less than 5 parts by mass, the conductive layer 2 has hardness and adhesion to the plastic substrate 1 even when the circuit board 10 is used in a high temperature environment.
  • the bendability is significantly reduced.
  • the blending ratio of the plasticizer with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition exceeds 20 parts by mass, when the circuit board 10 is used in a high temperature environment, the conductive layer 2 is excellent in bendability. Hardness and adhesion to plastic substrates are significantly reduced.
  • the plasticizer is preferably blended at a ratio of 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition. In this case, it exists in the tendency which can obtain the conductive layer 2 which has more outstanding hardness.
  • the plasticizer preferably has a boiling point of 300 to 500 ° C., more preferably 300 to 400 ° C., from the viewpoint of imparting better bending properties to the conductive layer 2.
  • the boiling point of a plasticizer exists in the said range, when an electron beam is irradiated to the conductive paste 2A, compared with the case where it is less than 300 degreeC, a plasticizer becomes difficult to escape from the conductive paste 2A.
  • a cationic dispersant is used as the dispersant.
  • the cationic dispersant include a quaternary amine cationic dispersant, an alkylamine cationic dispersant, a cationic dispersant made of a substance having a pyridine ring, an acrylic cationic dispersant, and a betaine dispersant.
  • cationic dispersants such as the above cationic dispersants.
  • quaternary amine cationic dispersants are preferred. In this case, it is possible to obtain the conductive layer 2 having more excellent bendability than the case of using another cationic dispersant.
  • Examples of the quaternary amine cationic dispersant include alkyltrimethylammonium and dialkyldimethylammonium.
  • alkylamine-based cationic dispersants examples include monoalkylamines, dialkylamines, and trialkylamines.
  • Examples of the cationic dispersant made of a substance having a pyridine ring include alkylpyridinium.
  • acrylic cationic dispersant examples include a cationic group-containing acrylic polymer.
  • betaine-based cationic dispersants include alkylaminomethyldimethylsulfopropylbetaine and cocamidopropylhydroxysultain.
  • the dispersing agent is preferably blended at a ratio of 3 to 20 parts by mass, more preferably 5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable composition.
  • the dispersibility of the conductive powder is further improved as compared with the case where the mixing ratio of the dispersant is out of the above range, and the spread of the spread when the conductive paste 2A is printed over the plastic substrate 1 is further increased. It can be sufficiently suppressed.
  • the conductive paste 2A may further contain an additive such as a filler such as silica and a flame retardant such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
  • an additive such as a filler such as silica and a flame retardant such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
  • the total content of the conductive powder, radical polymerizable composition, plasticizer, dispersant and additive is preferably 70 to 100% by mass.
  • an additive means additives other than a plasticizer, a dispersing agent, and a polymerization initiator.
  • Examples of the printing method include a screen printing method, an offset printing method, and an ink jet printing method.
  • the conductive paste 2A is particularly useful when printing through a screen. This is because when the conductive paste 2A is printed on the plastic substrate 1 through the screen, the relatively low-viscosity paste component generated in the conductive paste 2A is used as a bleeding core on the screen during printing. This is because the adhering conductive layers 2 are likely to cause a short circuit.
  • the conductive layer 2 is formed by irradiating the conductive paste 2A printed on the plastic substrate 1 with an electron beam.
  • the circuit board 10 is obtained.
  • the irradiation conditions of the electron beam are usually as follows, although depending on the composition of the conductive paste 2A and the characteristics of the conductive layer 2 to be manufactured. That is, the absorbed dose is 100 to 300 kGy, and the acceleration voltage is 150 to 300 kV.
  • Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 Conductive powder, radical polymerizable composition, plasticizer and dispersant were mixed in the proportions shown in Table 1, and kneaded with three rolls to obtain a conductive paste. In addition, in Table 1, about the numerical value which does not show the unit in particular, the unit represents mass%.
  • the radical polymerizable composition a bifunctional urethane oligomer, a monofunctional acrylate monomer, and a monomer A are used.
  • B Dispersant 1) Quaternary amine-based cationic dispersant Alkyltrimethylammonium 2) Alkylamine-based cationic dispersant Monoalkylamine 3) Cationic dispersant composed of a substance having a pyridine ring Alkylpyridinium 4) Acrylic cationic dispersants Cationic group-containing acrylic polymers 5) Betaine cationic dispersants Alkylaminomethyldimethylsulfopropylbetaine 6) Anionic dispersants Polyacrylic acid 7) Nonionic dispersants Polyoxyethylene alkyl ethers (C) ) Conductive powder silver powder (shape: granular, average particle size: 1 ⁇ m)
  • the conductive pastes obtained in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 5 were made to have a thickness of 20 ⁇ m on a 75 ⁇ m thick PET film using a screen printer (MT-320TV manufactured by Micro Tech). Printed on. Thereafter, the conductive paste was irradiated with an electron beam under the conditions of an acceleration voltage of 300 kV and an absorbed dose of 200 kGy to form a conductive layer, thereby obtaining a circuit board. The circuit board thus obtained was evaluated for the following characteristics.
  • Table 1 also shows initial specific resistance values. Regarding the bendability, a circuit board having a specific resistance increase rate of less than 100% is accepted as being excellent in bendability, and a circuit board having a specific resistance increase rate of 100% or more is inferior in bendability. As rejected.
  • the cellophane adhesive tape was affixed on the surface of the conductive layer, and the cellophane adhesive tape was completely affixed on the conductive layer by rubbing the surface of the cellophane adhesive tape with an eraser. Thereafter, one end of the cellophane adhesive tape was instantaneously peeled off while being perpendicular to the conductive layer. At this time, the score was given as follows according to the ratio of the area of the peeled piece to the total surface area of the piece in the conductive layer before peeling.
  • the conductive paste of the present invention it is possible to sufficiently suppress the spread of bleeding generated in the conductive layer when the circuit board is produced by continuous printing, and the hardness and folding even when used in a high temperature environment. It was confirmed that it was possible to form a circuit board having a conductive layer having excellent flexibility and adhesion to a plastic substrate.

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Abstract

 本発明は、導電粉と、ラジカル重合性組成物と、可塑剤と、分散剤とを含み、可塑剤が、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~20質量部の割合で配合され、分散剤がカチオン系分散剤である電子線硬化用導電性ペーストである。

Description

電子線硬化用導電性ペースト及びこれを用いた回路基板の製造方法
 本発明は、電子線硬化用導電性ペースト及びこれを用いた回路基板の製造方法に関する。
 パーソナルコンピュータのキーボード、着座センサ、感圧センサなどに使用されるメンブレンスイッチにおいては、回路基板が使用される。この回路基板としては、プラスチックフィルムと、このプラスチックフィルム上に印刷した電子線硬化用導電性ペーストを電子線照射によって硬化させてなる導電層とで構成されるものがある。
 このような回路基板の形成に使用する電子線硬化用導電性ペーストとして、アクリレート化合物などのラジカル重合性樹脂を用いたものが知られている(下記特許文献1及び2)。ラジカル重合性樹脂は、導電性ペーストの架橋密度を大きくし、硬化収縮率を大きくすることができる。またラジカル重合性樹脂を含む電子線硬化用導電性ペーストをプラスチックフィルム上に塗布し電子線照射により硬化させて導電層を形成すると、導電層に十分な硬度を付与することができる。
 一方、電子線硬化用導電性ペーストとしては、ラジカル重合性樹脂にカチオン重合系樹脂を混合したものが知られている(下記特許文献3)。この電子線硬化用導電性ペーストは、ラジカル重合性樹脂の割合を低下させることができるため、硬化過程での硬化収縮を抑制することができる。
特許第2758432号公報 特開平6-157945号公報 特開2005-15627号公報
 しかし、本発明者らは、上記特許文献1~3に記載の電子線硬化用導電性ペーストが以下の課題を有することを見出した。すなわち、上記特許文献1~3に記載の電子線硬化用導電性ペーストを用いてプラスチック基材上に導電層を形成して回路基板を製造し、その回路基板を高温環境下で使用した場合に、プラスチックフィルムに対する導電層の密着性や、導電層の折曲性が未だ十分ではない。このため、回路基板を高温環境下で使用した場合には、導電層がプラスチックフィルムから剥離することがあった。あるいは、回路基板を高温環境下において繰り返し折り曲げて使用した場合には、導電層にクラック等が生じたりすることがあった。すなわち、高温環境下において、導電層の硬度が十分とは言えなかった。
 また、上記特許文献1~3に記載の電子線硬化用導電性ペーストでは、この導電性ペーストを、プラスチック基材上に、例えばスクリーン印刷法にて印刷し、印刷した導電性ペーストに電子線を照射して導電層を形成することを連続して行うと、導電性ペーストの印刷の際、滲みが生じることがあった。そして、この滲みが、隣接する導電層同士間でのショートにつながるおそれがあった。
 このため、回路基板を連続印刷により製造する際に導電層において生成する滲みの広がりを十分に抑制できると共に、高温環境下で使用されても硬度及び折曲性に優れ、プラスチック基材に対する密着性に優れる導電層を有する回路基板を形成できる電子線硬化用導電性ペーストが求められていた。
 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、回路基板を連続印刷により製造する際に導電層において生成する滲みの広がりを十分に抑制できると共に、高温環境下で使用されても硬度及び折曲性に優れ、プラスチック基材に対する密着性に優れる導電層を有する回路基板を形成できる電子線硬化用導電性ペースト及びこれを用いた回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するため、可塑剤及び分散剤に注目して鋭意研究を重ねた。可塑剤は、それを導電性ペーストに添加することにより、強度の大きい架橋樹脂の割合を相対的に低下させるため導電層の硬度を低下させると一般には考えられていた。また可塑剤は、高温環境下では導電層から抜け出るか、他の成分と反応を起こす。その結果、その後の導電層の折曲性やプラスチック基材に対する導電層の密着性を大きく低下させるとも一般に考えられていた。このため、これまで、可塑剤は、電子線硬化用導電性ペーストの分野において使用されてこなかった。しかしながら、本発明者らは、ラジカル重合性組成物に対して所定の割合で可塑剤を配合した電子線硬化用導電性ペーストに電子線を照射して導電層を形成した。その結果、本発明者らは、意外にも、上記課題のうち硬度、折曲性及びプラスチック基材に対する密着性の問題を解決し得ることを見出した。また、本発明者らは、導電性ペーストに配合する分散剤として種々の分散剤を用いたところ、回路基板を連続印刷により製造する際に滲みが広がり、やがて、隣接する導電層同士間でショートが起こるおそれがあるという問題が依然として存在することに気付いた。そして、本発明者らは更に鋭意研究を重ねた結果、分散剤の中でも特にカチオン系分散剤を用いることで、導電層同士間のショートと言う課題を解決できることを見出した。こうして本発明者らは本発明を完成させるに至った。
 すなわち本発明は、導電粉と、ラジカル重合性組成物と、可塑剤と、分散剤とを含み、前記可塑剤が、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~20質量部の割合で配合されており、前記分散剤がカチオン系分散剤である電子線硬化用導電性ペーストである。
 この電子線硬化用導電性ペーストによれば、当該電子線硬化用導電性ペーストをプラスチック基材上に印刷し、電子線照射によって硬化させて導電層を形成して回路基板を形成すると、その回路基板を高温環境下で使用しても硬度及び折曲性に優れ、プラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を得ることができる。また本発明の導電性ペーストによれば、分散剤として、カチオン系分散剤を用いることで、導電ペーストをプラスチック基材上に印刷した後、電子線を照射して導電層を形成するという一連の工程を連続して行っても、分散剤としてアニオン系分散剤やノニオン系分散剤を用いる場合に比べて、滲みの広がりが十分に抑制される。このため、回路基板を連続印刷により製造する際に、導電層において生成する滲みの広がりを十分に抑制できる。
 ここで、高温環境下で使用しても硬度及び折曲性に優れ且つプラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を得ることができる理由については定かではないが、本発明者らは、上記導電性ペーストを熱硬化させた場合の結果との関係から、以下のように推測している。
 すなわち、まず本発明者らは、上記電子線硬化用導電性ペーストに重合開始剤を少量配合したものを熱硬化させ、得られた導電層を高温環境下に保持した。その結果、導電層の折曲性が若干低下し、プラスチック基材に対する密着性が顕著に低下することが判明した。この理由について、本発明者らは、熱硬化時に可塑剤が揮発して抜け出るため、可塑剤の効果が十分に得られないこと、熱硬化では十分な架橋密度が得られず、高温環境下での導電性ペーストの保持により可塑剤が抜け出たり他の成分と化学反応を起こしたことによるものと推測している。これに対して、上記電子線硬化用導電性ペーストに電子線を照射した場合、硬化時には熱が加わらないため、可塑剤が抜け出しにくいものと推測される。また電子線照射により十分な架橋密度が得られる。このため、導電性ペーストが高温環境下で保持されても可塑剤が抜け出しにくく、他の成分との化学反応も起こしにくくなっているものと推測される。さらに可塑剤は、ラジカル重合性組成物に対して低い割合で配合されており、硬化したラジカル重合性組成物の相対的な割合を大きく低下させることもない。このため、回路基板を高温環境下で使用しても硬度及び折曲性に優れ且つプラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を得ることができたのではないかと本発明者らは推測している。
 また得られる導電層が、回路基板を連続印刷により製造する際に、導電層において生成する滲みの広がりを十分に抑制できる理由について本発明者らは以下のように推測している。すなわち、分散剤として、カチオン系分散剤を用いることで、導電粉の分散性が向上し、導電性ペーストの粘度の均一性が向上する。このため、導電性ペースト中において、当該ペーストの印刷時に滲みの核を形成し得る比較的低粘度のペースト成分の生成が十分に抑制される。このため、導電ペーストをプラスチック基材上に印刷して導電層を形成する一連の工程を連続して行っても、分散剤としてアニオン系分散剤やノニオン系分散剤を用いる場合に比べて、滲みの広がりが十分に抑制されるのではないかと本発明者らは推測している。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記可塑剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~10質量部の割合で配合されていることが好ましい。
 この場合、より優れた硬度を有する導電層を得ることができる傾向にある。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記可塑剤はジカルボン酸エステルであることが好ましい。
 この場合、得られる導電層の耐熱性、分散性、溶融性をより向上させることができる。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記分散剤は、第4級アミン系のカチオン系分散剤であることが好ましい。
 この場合、他のカチオン系分散剤を用いる場合と比べて、より優れた折曲性を有する導電層を得ることができる。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記分散剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して、3~20質量部の割合で配合されていることが好ましい。
 この場合、分散剤の配合割合が上記範囲を外れる場合に比べて、導電粉の分散性がより向上し、導電性ペーストをプラスチック基材上に重ねて印刷する際における滲みの広がりをより十分に抑制することができる。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記分散剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して、5~10質量部の割合で配合されていることがより好ましい。
 この場合、分散剤の配合割合が上記範囲を外れる場合に比べて、導電粉の分散性がより向上し、導電性ペーストをプラスチック基材上に重ねて印刷する際における滲みの広がりをより十分に抑制することができる。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記ラジカル重合性組成物は、2官能性のウレタン系オリゴマーと単官能性のアクリレートモノマーとの混合物を含むことが好ましい。
 この場合、2官能性のウレタン系オリゴマーと単官能性のアクリレートモノマーとの反応物であるポリウレタン(メタ)アクリレートに比べて、より折曲性に優れ、よりプラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を得ることができる。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記ラジカル重合性組成物は、オキシアルキレン単位を有するジ(メタ)アクリレートをさらに含むことが好ましい。
 この場合、カチオン系分散剤によって導電性ペーストの粘度の均一性をより向上させることができると共に、耐熱性や軟化点をより向上させることができる。
 上記電子線硬化用導電性ペーストにおいて、前記導電性ペースト中のラジカル重合性組成物の含有率は10~20質量%であることが好ましい。
 この場合、導電性ペースト中のラジカル重合性組成物の含有率が10~20質量%の範囲を外れる場合に比べて、より導電性および折曲性に優れ、よりプラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を得ることができる。
 また本発明は、プラスチック基材と、前記プラスチック基材上に設けられる導電層とを備える回路基板の回路基板の製造方法であって、前記プラスチック基材上に上述した電子線硬化用導電性ペーストを印刷する工程と、前記電子線硬化用導電性ペーストを電子線照射により硬化させて前記導電層を形成し前記回路基板を得る工程とを含む回路基板の製造方法である。
 この回路基板の製造方法によれば、高温環境下で使用されても硬度及び折曲性に優れ且つプラスチック基材に対する密着性に優れる導電層を有した回路基板を製造することができる。このため、回路基板が高温環境下で使用されても、プラスチック基材からの導電層の剥離が十分に抑制される。また、回路基板が高温環境下において、繰り返し折曲げて使用されても、導電層にクラック等が生じることが十分に抑制される。また本発明の回路基板の製造方法によれば、分散剤としてカチオン系分散剤を用いることで、導電ペーストをプラスチック基材上に印刷した後、電子線を照射することによって導電層を形成するという一連の工程を連続して行っても、分散剤としてアニオン系分散剤やノニオン系分散剤を用いる場合に比べて、滲みの広がりが十分に抑制される。このため、隣接する導電層同士がショートすることが十分に防止される。
 本発明によれば、回路基板を連続印刷により製造する際に、導電層において生成する滲みの広がりを十分に抑制できると共に、高温環境下で使用されても硬度及び折曲性に優れ、プラスチック基材に対する密着性に優れる導電層を有する回路基板を形成できる電子線硬化用導電性ペースト及びこれを用いた回路基板の製造方法が提供される。
本発明に係る回路基板の製造方法により製造される回路基板の一例を示す断面図である。 図1の回路基板の製造方法の一工程を示す断面図である。
 以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
 図1は、本発明に係る回路基板の製造方法により製造される回路基板の一例を示す断面図である。図1に示すように、回路基板10は、プラスチック基材1と、プラスチック基材1上に設けられる導電層2とを備える。
 ここで、導電層2は、電子線硬化用導電性ペースト(以下、単に「導電性ペースト」と言う)をプラスチック基材1上に印刷し、電子線照射により硬化させることによって得ることができる。導電性ペーストとしては、導電粉と、ラジカル重合性組成物と、可塑剤と、分散剤とを含み、可塑剤が、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~20質量部の割合で配合され、分散剤がカチオン系分散剤であるものが用いられる。
 この回路基板10においては、回路基板10が高温環境下で使用されても、導電層2が硬度及び折曲性に優れ且つプラスチック基材1に対する密着性に優れる。このため、回路基板10が高温環境下で使用されても、プラスチック基材1からの導電層2の剥離が十分に抑制される。また、導電層2は硬度に優れることとなるため、回路基板10が高温環境下において繰り返し折り曲げて使用されても、導電層2にクラック等が生じることが十分に抑制される。
 また回路基板10においては、上記導電性ペーストにおいて、分散剤として、カチオン系分散剤を用いることで、上記導電ペーストをプラスチック基材1上に印刷し、上記導電性ペーストに電子線を照射することによって導電層2を形成するという一連の工程を連続して行っても、分散剤としてアニオン系分散剤やノニオン系分散剤を用いる場合に比べて、滲みの広がりが十分に抑制される。このため、隣接する導電層2同士がショートすることが十分に防止される。
 次に、回路基板10の製造方法について図2を用いて説明する。図2は、図1の回路基板の製造方法の一工程を示す断面図である。
 まず図2に示すように、プラスチック基板1上に導電性ペースト2Aを印刷する。
 (プラスチック基材)
 プラスチック基材1を構成するプラスチックは、プラスチックであれば特に限定されるものではない。このようなプラスチックとしては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)などのポリエステル樹脂が挙げられる。
 導電性ペースト2Aは、上述したように、導電粉と、ラジカル重合性組成物と、可塑剤と、分散剤とを含む。
 (導電粉)
 導電粉としては、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル又はこれらの2種以上の合金などの金属のほか、セラミック、プラスチックなどの担体を上記金属で被覆したものを用いることができる。上記金属としては、酸化による導電性の低下が小さいことから銀が好ましく用いられる。
 導電粉の形状は特に限定されるものではないが、導電粉の形状としては、例えば鱗片状、針状、球状および粒状が挙げられる。
 導電粉の平均粒径は、特に制限されるものではないが、通常は0.5~15μmであり、好ましくは1~5μmである。
 導電粉はラジカル重合性組成物100質量部に対し、75~95質量部配合されていることが好ましく、80~90質量部配合されていることがより好ましい。この場合、導電粉が上記範囲を外れる場合に比べて、より導電性および折曲性に優れ、よりプラスチック基材1に対する密着性に優れた導電層2を得ることができる。
 (ラジカル重合性組成物)
 ラジカル重合性組成物(ラジカル重合性材料)は、電子線照射によりラジカル重合を引き起こす材料であればよく、特に制限されるものではないが、ラジカル重合性組成物は、例えばポリエステル(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレートを含む。これらは単独で、又は2種以上を混合して使用してもよい。中でも、ポリオールの構造及びイソシアネートの種類により多様な塗膜を得ることができることから、ポリウレタン(メタ)アクリレートが好ましい。ポリウレタン(メタ)アクリレートは、例えば2官能性のウレタン系オリゴマーと、単官能性のアクリレートモノマーとを反応させることによって得ることができる。
 なお、ラジカル重合性組成物は、ポリウレタン(メタ)アクリレートに代えて、その原料である2官能性のウレタン系オリゴマーと単官能性のアクリレートモノマーとの混合物を含んでいてもよい。この場合、2官能性のウレタン系オリゴマーと単官能性のアクリレートモノマーとの反応物であるポリウレタン(メタ)アクリレートに比べて、より折曲性に優れ、よりプラスチック基材1に対する密着性に優れた導電層2を得ることができる。
 ラジカル重合性組成物は、カチオン系分散剤によって導電性ペースト2Aの粘度の均一性をより向上させることができると共に、耐熱性や軟化点をより向上させることができることから、オキシアルキレン単位を有するジ(メタ)アクリレートをさらに含むことが好ましい。
 オキシアルキレン単位を有するジ(メタ)アクリレートとしては、例えばポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。中でも、反応速度をより向上させることから、ポリエチレングリコールジアクリレートが好ましい。ポリエチレングリコールジアクリレートは、ポリエチレングリコール構造の繰返し単位(-CHCHO-)を有する。この繰返し単位の数nは特に制限されるものではないが、好ましくは5~10の整数である。
 導電性ペースト2A中のラジカル重合性組成物の含有率は、特に制限されるものではないが、通常は5~30質量%であり、好ましくは10~20質量%である。この場合、導電性ペースト2A中のラジカル重合性組成物の含有率が10~20質量%の範囲を外れる場合に比べて、より導電性および折曲性に優れ、よりプラスチック基材1に対する密着性に優れた導電層2を得ることができる。
 (可塑剤)
 可塑剤としては、例えばジカルボン酸エステル、リン酸エステル、ポリエステル、エポキシ化植物油などを用いることができる。これらは単独で、又は2種以上を混合して使用することができる。中でも、耐熱性、分散性、溶融性をより向上させることができるため、ジカルボン酸エステルが好ましく用いられる。
 ジカルボン酸エステルは、ジカルボン酸のアルコールによるエステル化によって得られるものである。
 ジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸などの脂肪酸や、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などの芳香族酸などを用いることができる。
 アルコールとしては、例えばカプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコール、リノイルアルコールなどのアルキルアルコールが挙げられる。
 ジカルボン酸エステルとしては、特に、アジピン酸とカプリルアルコールとを反応させてなるジオクチルアジペートが好ましい。この場合、耐熱性をより向上させることができる。
 リン酸エステルとしては、例えばリン酸トリフェニルなどを用いることができる。
 可塑剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~20質量部の割合で配合されている。ラジカル重合性組成物100質量部に対する可塑剤の配合割合が5質量部未満であると、回路基板10を高温環境下で使用しても、導電層2は、硬度やプラスチック基材1に対する密着性に優れるものの、折曲性が顕著に低下する。逆に、ラジカル重合性組成物100質量部に対する可塑剤の配合割合が20質量部を超えると、回路基板10を高温環境下で使用した場合に、導電層2は、折曲性に優れるものの、硬度やプラスチック基材に対する密着性が顕著に低下する。
 可塑剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~10質量部の割合で配合されていることが好ましい。この場合、より優れた硬度を有する導電層2を得ることができる傾向にある。
 さらに可塑剤は、より優れた折曲性を導電層2に付与する観点からは、300~500℃の沸点を有することが好ましく、300~400℃の沸点を有することがより好ましい。なお、可塑剤の沸点が上記範囲内にあると、導電性ペースト2Aに電子線を照射した場合、300℃未満である場合に比べて、可塑剤が導電性ペースト2Aから抜け出しにくくなる。
 (分散剤)
 分散剤としては、カチオン系分散剤が用いられる。カチオン系分散剤としては、例えば第4級アミン系のカチオン系分散剤、アルキルアミン系のカチオン系分散剤、ピリジン環を有する物質からなるカチオン系分散剤、アクリル系のカチオン系分散剤、ベタイン系のカチオン系分散剤などのカチオン系分散剤が挙げられる。中でも第4級アミン系のカチオン系分散剤が好ましい。この場合、他のカチオン系分散剤を用いる場合と比べて、より折曲性に優れた導電層2を得ることができる。
 第4級アミン系のカチオン系分散剤としては、例えばアルキルトリメチルアンモニウムやジアルキルジメチルアンモニウムなどが挙げられる。
 アルキルアミン系のカチオン系分散剤としては、例えばモノアルキルアミンやジアルキルアミン、トリアルキルアミンなどが挙げられる。
 ピリジン環を有する物質からなるカチオン系分散剤としては、例えばアルキルピリジニウムなどが挙げられる。
 アクリル系のカチオン系分散剤としては、例えばカチオン基含有アクリルポリマーなどが挙げられる。
 ベタイン系のカチオン系分散剤としては、例えばアルキルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタインやコカミドプロピルヒドロキシスルタインなどが挙げられる。
 分散剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して、3~20質量部の割合で配合されていることが好ましく、5~10質量部の割合で配合されていることがより好ましい。この場合、分散剤の配合割合が上記範囲を外れる場合に比べて、導電粉の分散性がより向上し、導電性ペースト2Aをプラスチック基材1上に重ねて印刷する際における滲みの広がりをより十分に抑制することができる。
 なお、上記導電性ペースト2Aは、さらにシリカなどの充填剤、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの難燃剤などの添加剤をさらに含んでもよい。上記導電性ペースト2Aにおいては、導電粉、ラジカル重合性組成物、可塑剤、分散剤及び添加剤の合計含有率は好ましくは70~100質量%である。ここで、添加剤は、可塑剤、分散剤及び重合開始剤以外の添加剤を意味する。
 印刷方法としては、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法などが挙げられるが、上記導電性ペースト2Aは、スクリーンを通して印刷を行う場合に特に有用である。というのは、導電性ペースト2Aを、スクリーンを通してプラスチック基材1上に印刷する場合に、導電性ペースト2A中に生成される比較的低粘度のペースト成分が印刷の際、スクリーンに滲みの核として付着し、隣接する導電層2同士がショートを起こしやすくなるからである。
 次に、プラスチック基材1上に印刷した導電性ペースト2Aに電子線を照射することにより導電層2を形成する。こうして回路基板10が得られる。
 電子線の照射条件は、導電性ペースト2Aの組成及び製造しようとする導電層2の特性にもよるが、通常は以下の通りである。すなわち、吸収線量が100~300kGyであり、加速電圧が150~300kVである。
 以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
 (実施例1~10及び比較例1~5)
 導電粉、ラジカル重合性組成物、可塑剤及び分散剤を表1に示す割合で混合し、3本ロールで混練して導電性ペーストを得た。なお、表1において、特に単位を示していない数値については、その単位は質量%を表す。またラジカル重合性組成物としては、2官能性ウレタン系オリゴマー、単官能性アクリレートモノマー及びモノマーAが用いられる。2官能性ウレタン系オリゴマーとしては、ポリカーボネート系のウレタンオリゴマーを用い、モノマーAとしては、ポリエチレングリコールジアクリレート(ポリエチレングリコール構造の繰り返し単位n=9)の混合物を含むものを用いた。さらに可塑剤、分散剤及び導電粉としてはそれぞれ、具体的には以下のものを使用した。
(A)可塑剤
DOA(ジオクチルアジペート、沸点:335℃)
(B)分散剤
1)第4級アミン系のカチオン系分散剤
 アルキルトリメチルアンモニウム
2)アルキルアミン系のカチオン系分散剤
 モノアルキルアミン
3)ピリジン環を有する物質からなるカチオン系分散剤
 アルキルピリジニウム
4)アクリル系のカチオン系分散剤
 カチオン基含有アクリルポリマー
5)ベタイン系のカチオン系分散剤
 アルキルアミノメチルジメチルスルホプロピルベタイン
6)アニオン系分散剤
 ポリアクリル酸
7)ノニオン系分散剤
 ポリオキシエチレンアルキルエーテル
(C)導電粉
銀粉(形状:粒状、平均粒径:1μm)

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 [特性評価]
 実施例1~10及び比較例1~5で得られた導電性ペーストを、スクリーン印刷機(マイクロ・テック社製MT-320TV)を用い、厚さ75μmのPETフィルム上に厚さ20μmとなるように印刷した。その後、導電性ペーストに、加速電圧300kV、吸収線量200kGyの条件で電子線を照射して導電層を形成し、回路基板を得た。こうして得られた回路基板について以下の特性を評価した。
(1)硬度
 上記のようにして得られた各回路基板を80℃中に500時間放置した後、常温で1時間放置した。そして、この回路基板について、導電層の硬度を測定した。硬度については、JIS K-5600-5-5に準拠して測定した鉛筆硬度によって評価した。このとき、鉛筆硬度がB又はBよりも硬い鉛筆硬度(例えばF、HB)である導電層を有する回路基板は合格とし、鉛筆硬度がBよりも柔らかい鉛筆硬度(例えば2B)である導電層を有する回路基板は不合格とした。結果を表1に示す。
 (2)折曲性
 折曲性は、上記のようにして得られた回路基板について、80℃に設定したオーブン中で500時間保持した後に行われる折曲試験の前後の比抵抗の上昇率に基づいて評価した。
 すなわちまず上記各回路基板について、80℃に設定したオーブン中で500時間保持した後、デジタルマルチメータを用いて4端子法により導電層の比抵抗(初期比抵抗値)を測定した。
 その後、曲率半径Rが0となるように10回折り曲げた後の回路基板についても上記と同様にして比抵抗(折曲げ後比抵抗値)を測定した。そして、下記式:
比抵抗の上昇率(%)=100×(折曲げ後比抵抗値/初期比抵抗値)
に従って、比抵抗の上昇率を算出した。結果を表1に示す。なお、表1には、初期比抵抗値も示した。
 なお、折曲性に関しては、比抵抗の上昇率が100%未満である回路基板は折曲性に優れるとして合格とし、比抵抗の上昇率が100%以上である回路基板は折曲性に劣るとして不合格とした。
 (3)密着性
 上記のようにして得られた回路基板を80℃中に500時間放置した後、常温で1時間放置した。そして、この回路基板について、以下のようにしてPETフィルムに対する密着性を評価した。すなわち、上記回路基板について、JIS K-5400-8.5の8.5.3に規定される碁盤目テープ法に準拠して密着性を評価した。具体的には、まず導電層に対し、カッターナイフを用いて1mm間隔で11本の平行な切り傷を付けた。次に、これらの切り傷に直交するように、1mm間隔で11本の平行な切り傷を付けた。こうして導電層の表面に多数の小片を形成した。そして、その導電層の表面にセロハン粘着テープを貼り付け、セロハン粘着テープの表面を消しゴムでこすってセロハン粘着テープを導電層に完全に貼り付けた。その後、セロハン粘着テープの一端を、導電層に対して直角となるようにしながら瞬間的に引き剥がした。このとき、剥がされる前の導電層における小片の全表面積に対する剥がれた小片の面積の割合に応じて以下のように点数を付けた。
  0%・・・・・・・・・・・・・・10点
  0%より大きく  5%以下・・・・8点
  5%より大きく 15%以下・・・・6点
 15%より大きく 35%以下・・・・4点
 35%より大きく 65%以下・・・・2点
 65%より大きく100%以下・・・・0点
 そして、点数が8点以上の回路基板は、導電層がPETに対する密着性に優れるとして合格とし、8点未満の回路基板は、導電層がPETに対する密着性に劣るとして不合格とした。
 (4)連続印刷性
 上記のようにして回路基板を作製する一連の工程を、スクリーン印刷機におけるスクリーンを交換することなく、連続して行った。そして、L/S=0.1mm/0.1mmの導電層が滲みなく形成できる回路基板の枚数、すなわち連続印刷可能枚数を測定した。結果を表1に示す。ここで、「導電層が滲みなく形成できる回路基板」とは、ライン幅の変化率が25%以内である回路基板を意味する。また「L/S」とは、「ライン/スペース」を意味する。具体的には、ライン幅と、隣接するライン同士間の間隔との比を意味する。
 このとき、連続印刷枚数が30枚以上である導電性ペーストは合格とし、連続印刷枚数が30枚数未満である導電性ペーストは不合格とした。
 表1に示す結果より、実施例1~10の導電性ペーストを用いて形成された導電層は、硬度、折曲性、PETフィルムに対する密着性及び連続印刷性のいずれについても合格基準に達していた。これに対し、比較例1~5の導電性ペーストを用いて形成された導電層は、硬度、折曲性、PETフィルムに対する密着性又は連続印刷性のいずれかについて合格基準に達していなかった。
 このことから、本発明の導電性ペーストによれば、回路基板を連続印刷により製造する際に導電層において生成する滲みの広がりを十分に抑制できると共に、高温環境下で使用されても硬度及び折曲性に優れ、プラスチック基材に対する密着性に優れる導電層を有する回路基板を形成できることが確認された。
 1…プラスチック基材
 2…導電層
 2A…導電性ペースト
 10…回路基板

Claims (10)

  1.  導電粉と、
     ラジカル重合性組成物と、
     可塑剤と、
     分散剤とを含み、
     前記可塑剤が、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~20質量部の割合で配合されており、
     前記分散剤がカチオン系分散剤である電子線硬化用導電性ペースト。
  2.  前記可塑剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して5~10質量部の割合で配合されている、請求項1に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  3.  前記可塑剤はジカルボン酸エステルである、請求項1又は2に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  4.  前記分散剤は、第4級アミン系のカチオン系分散剤である、請求項1~3のいずれか一項に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  5.  前記分散剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して、3~20質量部の割合で配合されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  6.  前記分散剤は、ラジカル重合性組成物100質量部に対して、5~10質量部の割合で配合されている、請求項5に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  7.  前記ラジカル重合性組成物は、2官能性のウレタン系オリゴマーと単官能性のアクリレートモノマーとの混合物を含む、請求項1~6のいずれか一項に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  8.  前記ラジカル重合性組成物は、オキシアルキレン単位を有するジ(メタ)アクリレートをさらに含む、請求項7に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  9.  前記導電性ペースト中のラジカル重合性組成物の含有率は10~20質量%である、請求項1~8のいずれか一項に記載の電子線硬化用導電性ペースト。
  10.  プラスチック基材と、前記プラスチック基材上に設けられる導電層とを備える回路基板の製造方法であって、
     前記プラスチック基材上に請求項1~9のいずれか一項に記載の電子線硬化用導電性ペーストを塗布する工程と、
     前記電子線硬化用導電性ペーストを電子線照射により硬化させて前記導電層を形成し前記回路基板を得る工程とを含む回路基板の製造方法。
     
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